Resistência à corrosão do aço inoxidável ao ácido sulfúrico

Com apenas algumas exceções - ouro, paládio e platina - todos os metais são corroídos. Isso inclui aço inoxidável. Um equívoco comum é que o aço inoxidável é 100 por cento resistente à corrosão, conforme explicado por eSteciationSteel.com. Embora sua resistência à corrosão seja incrível, o aço inoxidável sofre corrosão em certas circunstâncias. É simples determinar o que é necessário para que isso aconteça - e então evitá-lo - entendendo as razões pelas quais o aço inoxidável tem uma resistência tão forte à corrosão.

A capacidade do aço inoxidável de resistir à corrosão vem do cromo dentro do metal. O aço inoxidável contém 10 ½ por cento de cromo, que reage com o oxigênio para criar uma barreira ou película protetora. Esta camada de cromo tem 130 Angstroms - ou milionésimo de centímetro - de espessura, de acordo com WorldSteciation.org. Dois fatores que contribuem para a resistência dessa camada passiva protetora de cromo são a temperatura e a disponibilidade de oxigênio. O aumento do calor enfraquece a camada e o cromo precisa reagir com o oxigênio para criar a camada protetora.

O ácido sulfúrico é comumente referido como ácido de bateria. A extremidade do ânodo de uma bateria é corrosiva, enquanto a extremidade do cátodo é passiva e não ocorre corrosão. Essa corrosão ocorre quando dois metais diferentes são introduzidos no mesmo ambiente eletrolítico. Um eletrólito, também conhecido como corrosivo, é qualquer líquido que pode passar a corrente elétrica; isso inclui água, como ilustra o Gráfico de Corrosão Galvânica de ThelenChannel.com.

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Existem oito tipos de corrosão em metais, conforme descrito por eSticionárioSteel.com. Um ataque uniforme, ou corrosão geral, ocorre com a quebra geral da película protetora na superfície do metal. A corrosão em fendas é comumente encontrada em fendas onde o oxigênio é restrito e em ambientes de baixo pH, como água do mar. A corrosão ocorre quando a camada protetora do aço inoxidável é penetrada criando uma mancha anódica. A corrosão galvânica ocorre quando dois metais diferentes são colocados em um ambiente eletrolítico; o cátodo remove o metal do ânodo. A corrosão intergranular é induzida pelo calor; o carbono do aço usa o cromo para criar carboneto de cromo, enfraquecendo a proteção ao redor da área aquecida. Leeching seletivo é um tipo de corrosão em que um fluido irá simplesmente remover o metal durante a desmineralização ou deionização. A erosão é causada por um fluido abrasivo que passa por um metal em alta velocidade, removendo sua camada protetora. A corrosão sob tensão, ou corrosão sob tensão por cloreto, ocorre quando ocorrem rachaduras enquanto o metal está sob tensão de tração.

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O ácido sulfúrico é bastante corrosivo na água, embora seja um eletrólito pobre devido ao fato de que muito pouco dele irá se dissociar em íons, de acordo com a descrição do Chemical Land 21 de sulfúrico ácido. A concentração do ácido é o que determina sua eficácia corrosiva, como explica a British Stainless Steel Association (BSSA). A maioria dos tipos de aço inoxidável pode resistir a baixas ou altas concentrações, mas atacará o metal em temperaturas intermediárias. A concentração é afetada pela temperatura.

Existem diferentes graus de aço inoxidável e cada um resiste à corrosão do ácido sulfúrico de maneira diferente, conforme explica a BSSA. O aço inoxidável 18-10 é suscetível a temperaturas crescentes. Ele pode resistir a um ácido em uma concentração de 5 por cento em temperatura ambiente. 17-25-2,5 tem uma vantagem sobre o 18-10, pois pode lidar com até 22 por cento em temperatura ambiente novamente, o aumento do calor tornará este aço inútil acima de 60 graus Celsius. O aço duplex (2304) é mais resistente à medida que o calor aumenta. Os números da temperatura ambiente dos Aços Duplex são aproximadamente iguais aos de 17-12-2,5, mas caem apenas ligeiramente com o calor permitindo 8% a 80 graus Celsius. 2205 tem uma permissão de concentração de temperatura ambiente de até 40 por cento, que cai para 12 por cento a 80 graus Celsius. O aço Superduplex oferece uma ligeira melhoria de 45% à temperatura ambiente. O aço 904L foi desenvolvido especificamente para ser capaz de lidar com ácido sulfúrico. O 904L pode lidar com toda a faixa de concentração de até 35 graus Celsius.