सल्फ्यूरिक एसिड के लिए स्टेनलेस स्टील का संक्षारण प्रतिरोध

कुछ अपवादों को छोड़कर - सोना, पैलेडियम और प्लेटिनम - सभी धातुएँ जंग खा जाती हैं। यह भी शामिल है स्टेनलेस स्टील. एक आम गलत धारणा यह है कि स्टेनलेस स्टील 100 प्रतिशत संक्षारण प्रतिरोधी है जैसा कि eStainlessSteel.com द्वारा समझाया गया है। जबकि इसका संक्षारण प्रतिरोध अविश्वसनीय है, स्टेनलेस स्टील कुछ परिस्थितियों में खराब हो जाएगा। यह निर्धारित करना आसान है कि ऐसा करने में क्या लगता है - और फिर इससे बचें - कारणों को समझकर कि स्टेनलेस स्टील में जंग के लिए इतना मजबूत प्रतिरोध क्यों है।

जंग का विरोध करने के लिए स्टेनलेस स्टील की क्षमता धातु के भीतर क्रोमियम से आती है। स्टेनलेस स्टील में 10 ½ प्रतिशत क्रोमियम होता है, जो एक सुरक्षात्मक बाधा या सुरक्षात्मक फिल्म बनाने के लिए ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है। WorldStainless.org के अनुसार, क्रोमियम की यह परत 130 Angstroms - या एक सेंटीमीटर का मिलियनवां - मोटाई में है। क्रोमियम की इस सुरक्षात्मक, निष्क्रिय परत की धारण शक्ति में योगदान देने वाले दो कारक तापमान और ऑक्सीजन की उपलब्धता हैं। बढ़ती गर्मी परत को कमजोर करती है और सुरक्षात्मक परत बनाने के लिए क्रोमियम को ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करने की आवश्यकता होती है।

सल्फ्यूरिक एसिड को आमतौर पर बैटरी एसिड के रूप में जाना जाता है। बैटरी का एनोड सिरा संक्षारक होता है, जबकि कैथोड सिरा निष्क्रिय होता है और कोई क्षरण नहीं होता है। यह क्षरण तब होता है जब दो अलग-अलग धातुओं को एक ही इलेक्ट्रोलाइट वातावरण में पेश किया जाता है। एक इलेक्ट्रोलाइट, जिसे एक संक्षारक के रूप में भी जाना जाता है, कोई भी तरल है जो विद्युत प्रवाह को पारित कर सकता है; इसमें पानी शामिल है जैसा कि ThelenChannel.com से गैल्वेनिक जंग चार्ट दिखाता है।

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धातुओं में आठ प्रकार के क्षरण होते हैं, जैसा कि eStainlessSteel.com द्वारा बताया गया है। एक समान हमला, या सामान्य जंग, धातु की सतह पर सुरक्षात्मक फिल्म के समग्र टूटने के साथ होता है। दरार का क्षरण आमतौर पर उन दरारों में पाया जाता है जहां ऑक्सीजन प्रतिबंधित होती है और समुद्र के पानी जैसे कम पीएच वातावरण में होती है। पिटिंग तब होती है जब स्टेनलेस स्टील की सुरक्षात्मक परत एक एनोडिक स्पॉट बनाने में प्रवेश करती है। गैल्वेनिक जंग तब होती है जब दो अलग-अलग धातुओं को इलेक्ट्रोलाइट वातावरण में रखा जाता है; कैथोड एनोड से धातु को हटाता है। इंटरग्रेन्युलर जंग गर्मी प्रेरित है; स्टील में कार्बन क्रोमियम कार्बाइड बनाने के लिए क्रोमियम का उपयोग करता है, इस प्रकार गर्म क्षेत्र के आसपास की सुरक्षा को कमजोर करता है। सेलेक्टिव लीचिंग एक प्रकार का जंग है जिसमें एक द्रव केवल डीमिनरलाइज़ेशन या विआयनीकरण के दौरान धातु को हटा देगा। अपरदन एक धातु के ऊपर से उच्च वेग से बहने वाले अपघर्षक द्रव के कारण होता है, जो इसकी सुरक्षात्मक परत को हटा देता है। स्ट्रेस जंग, या क्लोराइड स्ट्रेस जंग, तब होता है जब दरारें तब होती हैं जब धातु तन्यता तनाव में होती है।

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सल्फ्यूरिक एसिड पानी में काफी संक्षारक होता है, हालांकि यह इस तथ्य के कारण खराब इलेक्ट्रोलाइट बनाता है कि केमिकल लैंड 21 के सल्फ्यूरिक के विवरण के अनुसार, इसका बहुत कम हिस्सा आयनों में अलग हो जाएगा अम्ल जैसा कि ब्रिटिश स्टेनलेस स्टील एसोसिएशन (बीएसएसए) बताते हैं, एसिड की सांद्रता इसकी संक्षारक प्रभावशीलता को निर्धारित करती है। अधिकांश प्रकार के स्टेनलेस स्टील कम या उच्च सांद्रता का विरोध कर सकते हैं, लेकिन यह मध्यवर्ती तापमान पर धातु पर हमला करेगा। तापमान से एकाग्रता प्रभावित होती है।

स्टेनलेस स्टील के विभिन्न ग्रेड हैं और प्रत्येक सल्फ्यूरिक एसिड जंग को अलग तरह से प्रतिरोध करता है जैसा कि बीएसएसए बताता है। 18-10 स्टेनलेस स्टील तेजी से बढ़ते तापमान के लिए अतिसंवेदनशील है। यह कमरे के तापमान पर 5 प्रतिशत की सांद्रता पर एक एसिड का विरोध कर सकता है। १७-२५-२.५ का १८-१० पर एक फायदा है क्योंकि यह फिर से कमरे के तापमान पर २२ प्रतिशत तक संभाल सकता है, बढ़ती गर्मी इस स्टील को ६० डिग्री सेल्सियस से ऊपर बेकार कर देगी। गर्मी बढ़ने पर डुप्लेक्स स्टील (2304) अधिक प्रतिरोधी है। डुप्लेक्स स्टील्स के कमरे के तापमान की संख्या लगभग 17-12-2.5 के समान है, लेकिन 80 डिग्री सेल्सियस पर आठ प्रतिशत की अनुमति देने वाली गर्मी के साथ केवल थोड़ी गिरावट होती है। २२०५ में ४० प्रतिशत तक कमरे का तापमान एकाग्रता भत्ता है जो ८० डिग्री सेल्सियस पर १२ प्रतिशत तक गिर जाता है। सुपरडुप्लेक्स स्टील कमरे के तापमान पर 45 प्रतिशत के साथ थोड़ा सुधार प्रदान करता है। 904L स्टील को विशेष रूप से सल्फ्यूरिक एसिड को संभालने में सक्षम होने के लिए विकसित किया गया था। 904L एकाग्रता की पूरी रेंज को 35 डिग्री सेल्सियस तक संभाल सकता है।