Γιατί το θειικό οξύ διαβρώνει αλουμίνιο;

Το θειικό οξύ διαβρώνει το αλουμίνιο λόγω μιας σύνθετης αλληλεπίδρασης παραγόντων, κυρίως:

1. Σχηματισμός θειικού αλουμινίου:

* Όταν έρχεται σε επαφή με το θειικό οξύ (H₂so₄) με αλουμίνιο (AL), εμφανίζεται χημική αντίδραση, παράγοντας θειικό αργίλιο (AL₂ (SO₄) ₃) και αέριο υδρογόνου (Η). Αυτή η αντίδραση είναι εξαιρετικά εξωθερμική, που σημαίνει ότι απελευθερώνει τη θερμότητα, επιταχύνοντας περαιτέρω τη διαδικασία διάβρωσης.

2. Στρώμα παθητικοποίησης:

* Το αλουμίνιο φυσικά σχηματίζει ένα λεπτό, προστατευτικό στρώμα οξειδίου (al₂o₃) στην επιφάνεια του, η οποία δρα ως εμπόδιο κατά της διάβρωσης. Ωστόσο, το θειικό οξύ μπορεί να διαλύσει αυτό το στρώμα οξειδίου, ειδικά σε υψηλότερες συγκεντρώσεις. Μόλις αφαιρεθεί το στρώμα παθητικοποίησης, το μεταλλικό αλουμίνιο είναι εκτεθειμένο και ευάλωτο σε περαιτέρω επίθεση.

3. Συγκέντρωση θειικού οξέος:

* Η συγκέντρωση θειικού οξέος παίζει καθοριστικό ρόλο. Το αραιωμένο θειικό οξύ (μέχρι περίπου 5%) μπορεί να παθήσει αλουμίνιο, σχηματίζοντας προστατευτικό στρώμα οξειδίου. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το αλουμίνιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε επαφή με αραιό θειικό οξύ σε ορισμένες εφαρμογές.

* Ωστόσο, το συμπυκνωμένο θειικό οξύ (μεγαλύτερο από 5%) θα επιτεθεί εύκολα στο αλουμίνιο, διαλύοντας το στρώμα οξειδίου και οδηγώντας σε ταχεία διάβρωση.

4. Θερμοκρασία:

* Η αυξημένη θερμοκρασία επιταχύνει τον ρυθμό αντίδρασης, οδηγώντας σε ταχύτερη διάβρωση.

5. Παρουσία ακαθαρσιών:

* Η παρουσία ακαθαρσιών στο αλουμίνιο ή στο θειικό οξύ μπορεί να επιταχύνει περαιτέρω τη διαδικασία διάβρωσης. Για παράδειγμα, η παρουσία ιόντων χλωριδίου (CL⁻) μπορεί να αυξήσει σημαντικά τον ρυθμό διάβρωσης.

Συνοπτικά:

Το θειικό οξύ διαβρώνει το αλουμίνιο διαλύοντας το προστατευτικό στρώμα οξειδίου, εκθέτοντας το μέταλλο για περαιτέρω επίθεση. Ο ρυθμός διάβρωσης επηρεάζεται από τη συγκέντρωση του οξέος, της θερμοκρασίας και της παρουσίας ακαθαρσιών.

Σημείωση: Ενώ το θειικό οξύ μπορεί να διαβρώσει το αλουμίνιο, ορισμένα εξειδικευμένα κράματα αλουμινίου έχουν σχεδιαστεί για να αντισταθούν στη διάβρωση σε συγκεκριμένα περιβάλλοντα, συμπεριλαμβανομένων εκείνων που περιέχουν θειικό οξύ.