硫酸对常见材质的腐蚀性

王天泽

硫酸选材，不同的材料在不同浓度的硫酸中各有不同的耐蚀性，微小的浓度差别有时可能引起重大的腐蚀性质的变化。

1、碳钢和铸铁

普通钢铁大量应用于80-100%的硫酸，温度可达60-80℃。钢铁在这一浓度和温度范围的硫酸中，表面能产生保护性的疏酸铁膜层。

铸铁不适用于超过100%的发烟硫酸，可能是由于三氧化硫与铁中所含的硅反应，使铸铁变脆。

碳钢不适用于100-102%的发烟硫酸，超过102%的酸则又适用，温度限度约为60℃。稀硫酸对钢铁的腐蚀很大，当酸浓度为47%左右时，腐蚀率达到最高值。当酸浓度大于65%时，钢铁的腐蚀率显著降低。但是在65-80%这一段浓度中，最好还是不使用钢铁，以用铅或其它耐稀酸材料更为安全。

2、不锈钢

普通不锈钢对硫酸的耐蚀性不好。铬镍不锈钢可以使用于常温下5%以下的稀硫酸和90%以上的浓硫酸，含钼的铬镍钢耐蚀性比较好，但使用温度也不宜超过50-70℃。

对于中等浓度的硫酸和发烟酸，所有的铬镍钢腐蚀都很大，不适用。

所有的铬钢对一切浓度的不充气的硫酸都不适用。

3、高合金不锈钢（20号合金）

此种材料对室温下一切浓度的硫酸和发烟酸都有良好的耐蚀性，温度升高，腐蚀率也上升。

对于浓度为10%以下的沸酸，75-95%、50-80℃的酸，95-100%、80-100℃的酸，都有良好的耐蚀性。

4、钛和钛合金

钛和钛合金对5%以下常温稀硫酸具有良好的耐蚀性，对5-10%的纯硫酸仍有适当的耐蚀性。

若浓度超过10%，腐蚀率增大（>1mm/年），酸浓度增高到约50%时，腐蚀率又下降到1mm/年以下，但在更浓的酸中腐蚀率又增大。温度升高腐蚀率也增大，在5%以下的沸酸中腐蚀率超过1mm/年。

钛和钛合金在充气的酸中比在不充气的酸中耐蚀性更好一些。一般硫酸中含有少量氧化剂就可以使钛及合金的耐蚀性大大提高，这是由于它表面产生的氧化膜所致。微量的硝酸、铬酸、三价铁离子和二价铜离子（0.005mol/L）就足以使钛及合金的高腐蚀率降低到0.1mm/年以下。当混酸中硝酸含量在40%以上时，钛及合金的腐蚀率很低，约小于0.1-1mm/年。如硝酸含量低于40%，腐蚀率仍不高，约为0.1-1mm/年。

钛对含饱和氯的中等浓度（约40-72%)硫酸有良好耐蚀性，是由于氯的氧化作用所致。但一些试验结果也有例外的，如在含饱和氯的61%硫酸中，钛的腐蚀率很离，这可能是因为在硫酸中湿氯脱水变为干氯，因而腐蚀钛。也有人认为61-72%的硫酸浓度也许是钛在湿氯中的钝化边缘。

5、钽

钽对75%以下的稀硫酸耐蚀性优良，可使用于任何温度，对不充气的浓酸可用于160-170℃，对充气的浓硫酸可用于250-260℃，超过此温度腐蚀就很大。在发烟酸中腐蚀严重，不适用。

6、铂

铂对稀和浓硫酸耐蚀性都非常好，温度可到沸点。对浓硫酸的耐蚀性虽然不及金，但即使在高温（250-300℃)腐蚀率也很低。

工业铂合金，如铂铑、铂铱、铂钌合金的耐蚀性与铂相同，机械性能比铂好。

金铂合金（金>70%)耐蚀性比铂高，和金相同，机械性能比铂和金都好。可用于高温硫酸。

如硫酸中含有氧化剂（如硝酸)，金铂合金的耐蚀性则不及铂和其它铂合金。

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