酸洗除銹的化學(xué)機(jī)理
- 發(fā)布時(shí)間:2019-08-09
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酸洗除銹過(guò)程可分為如下三個(gè)階段:
1、 化學(xué)溶解作用
鋼鐵表面上的銹都是不溶于水的鐵的氧化物,鐵的氧化物有三種??拷撹F基體表面的是氧化亞鐵(FeO),它最容易被酸溶解,反應(yīng)速度很快。氧化亞鐵上面是四氧化三鐵(Fe3O4),它最不容易被酸溶解,與酸反應(yīng)速度很慢。四氧化三鐵上面是三氧化二鐵(Fe2O3),它也不容易被酸溶解,與酸反應(yīng)的速度也較慢。
鐵銹與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,鐵的氧化物變成可溶與水的鹽類,溶解于酸液中,從而達(dá)到除銹的目的。用鹽酸進(jìn)行酸洗除銹時(shí),生成可溶于酸液的亞鐵氯化物,達(dá)到把氧化鐵皮從鋼鐵表面去除的目的,這種作用稱為化學(xué)溶解作用。
2、 化學(xué)剝離作用
(1)、鋼材表面氧化鐵皮中,除了鐵的各種氧化物之外,還夾雜著部分的金屬鐵,酸洗液可通過(guò)氧化鐵皮的孔隙和裂縫與氧化鐵皮中的金屬鐵或基體鐵作用,作用的結(jié)果產(chǎn)生大量的氫氣,氫氣產(chǎn)生的膨脹壓力,就可以把氧化鐵皮從鋼材表面剝離下來(lái),稱為氫氣剝離作用。(逸出的氫分子帶著酸滴,擴(kuò)散到酸槽周圍形成酸霧。)
(2)、同時(shí),酸液可通過(guò)氧化鐵皮的孔隙和裂縫進(jìn)入氧化鐵皮的內(nèi)部,與氧化亞鐵作用(因氧化亞鐵最易被酸溶解),結(jié)果不易被酸溶解的四氧化三鐵和三氧化二鐵,由于失去了氧化亞鐵的支撐,而從鋼材表面被剝離下來(lái),稱為化學(xué)反應(yīng)剝離。
?。?)、不易被酸溶解的四氧化三鐵和三氧化二鐵,可以通過(guò)加入螯合劑的辦法,進(jìn)行螯合剝離。
以上三種作用,統(tǒng)稱為化學(xué)剝離作用。它是化學(xué)除銹的主體。
3、 氫原子的還原作用
金屬鐵與酸作用時(shí),首先產(chǎn)生氫原子,一部分氫原子相互結(jié)合成為氫分子,促使氧化鐵皮的剝離,并產(chǎn)生酸霧。另一部分氫原子,能將高價(jià)鐵的氧化物還原成易溶于酸液的低價(jià)氧化物,以利于除銹。
酸洗除銹主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng),把銹層從金屬基體上剝離下來(lái)(化學(xué)剝離作用),而不是酸將銹層全部溶解下來(lái)。
1、 化學(xué)溶解作用
鋼鐵表面上的銹都是不溶于水的鐵的氧化物,鐵的氧化物有三種??拷撹F基體表面的是氧化亞鐵(FeO),它最容易被酸溶解,反應(yīng)速度很快。氧化亞鐵上面是四氧化三鐵(Fe3O4),它最不容易被酸溶解,與酸反應(yīng)速度很慢。四氧化三鐵上面是三氧化二鐵(Fe2O3),它也不容易被酸溶解,與酸反應(yīng)的速度也較慢。
鐵銹與酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果,鐵的氧化物變成可溶與水的鹽類,溶解于酸液中,從而達(dá)到除銹的目的。用鹽酸進(jìn)行酸洗除銹時(shí),生成可溶于酸液的亞鐵氯化物,達(dá)到把氧化鐵皮從鋼鐵表面去除的目的,這種作用稱為化學(xué)溶解作用。
2、 化學(xué)剝離作用
(1)、鋼材表面氧化鐵皮中,除了鐵的各種氧化物之外,還夾雜著部分的金屬鐵,酸洗液可通過(guò)氧化鐵皮的孔隙和裂縫與氧化鐵皮中的金屬鐵或基體鐵作用,作用的結(jié)果產(chǎn)生大量的氫氣,氫氣產(chǎn)生的膨脹壓力,就可以把氧化鐵皮從鋼材表面剝離下來(lái),稱為氫氣剝離作用。(逸出的氫分子帶著酸滴,擴(kuò)散到酸槽周圍形成酸霧。)
(2)、同時(shí),酸液可通過(guò)氧化鐵皮的孔隙和裂縫進(jìn)入氧化鐵皮的內(nèi)部,與氧化亞鐵作用(因氧化亞鐵最易被酸溶解),結(jié)果不易被酸溶解的四氧化三鐵和三氧化二鐵,由于失去了氧化亞鐵的支撐,而從鋼材表面被剝離下來(lái),稱為化學(xué)反應(yīng)剝離。
?。?)、不易被酸溶解的四氧化三鐵和三氧化二鐵,可以通過(guò)加入螯合劑的辦法,進(jìn)行螯合剝離。
以上三種作用,統(tǒng)稱為化學(xué)剝離作用。它是化學(xué)除銹的主體。
3、 氫原子的還原作用
金屬鐵與酸作用時(shí),首先產(chǎn)生氫原子,一部分氫原子相互結(jié)合成為氫分子,促使氧化鐵皮的剝離,并產(chǎn)生酸霧。另一部分氫原子,能將高價(jià)鐵的氧化物還原成易溶于酸液的低價(jià)氧化物,以利于除銹。
酸洗除銹主要是通過(guò)化學(xué)反應(yīng),把銹層從金屬基體上剝離下來(lái)(化學(xué)剝離作用),而不是酸將銹層全部溶解下來(lái)。