佐涂公司對各種酸性介質的總結分析
強酸就是在水溶液中*電離的酸,弱酸就是在水溶液中部分電離的酸。大部分強酸均是腐蝕性的,但當中亦有例外。例如*酸當中的碳硼萬酸,其酸性比硫酸高百萬倍,但卻*不帶有腐蝕性;相反,弱酸當中的氫fu酸(HF)卻有很大的腐蝕性,而且能溶解絕大部分的金屬氧化物,諸如玻璃以及除了銥以外的所有金屬。
同一主族內元素和氫化合形成的酸,由上到下隨非金屬性減弱而增強,例如:氯的非金屬性強于溴,鹽酸的酸性小于qing、溴酸;同一元素的含氧酸,元素的化合價越高,該含氧酸酸性越強,比如硫酸酸性強于亞硫酸,高cl酸強于cl酸;元素周期表中非金屬元素形成的高價含氧酸,由左到右酸性依次增強,例如磷酸酸性弱于硫酸,硫酸弱于高氯酸。電負性:在同一元素周期下其共軛堿的負電性愈高,它的酸度就愈高。原子半徑:原子半徑增加,其酸度也會增加。以qing氯酸及qing碘酸為例,兩者均是強酸,在水中均會電離出100%的相應離子,但是qing碘酸的酸度比qing氯酸要強,這是因為碘的原子半徑遠大于氯的原子半徑。帶有負電荷的碘陰離子擁有較離散的電子云,因此與質子(H+)的吸力較弱,因此,qing碘酸電離(去質子化)的速度更快。電荷:電離后的物質愈帶有正電荷,酸度就愈高。因此中性離子較陰離子容易放出質子,陽離子也比其他分子具有更高酸度。
(1)鹽酸,分子式HCl,由cl氣和氫氣直接化合,生成cl化氫氣體,溶于水就是鹽酸,是常見的強酸,可以和比氫活潑的金屬反應,有腐蝕性,具有酸的通性,容易揮發。鹽酸是一種還原性酸,任何濃度,只要在其沸點以下,乙烯基酯樹脂都能耐受。
(2)硫酸,分子式H2SO4,三氧化硫溶于水形成硫酸,是常見的強酸,具有酸的通性;其中濃硫酸除了具有酸的通性外,還有具有強烈的吸水性、脫水性、氧化性。硫酸是一種酸性*的酸,濃度65%以下呈還原性,乙烯基酯樹脂非常容易耐受的;65%~85%的硫酸,低溫下呈還原性,乙烯基酯樹脂可以耐受,但在高溫或沸點下呈氧化性,耐受溫度下降,且只能采用交聯密度較高的酚醛型乙烯基酯樹脂;85%以上濃度或發煙硫酸,在任何溫度段都是具有強氧化性的,即使是酚醛型乙烯基酯樹脂,也耐*其長期浸泡,但可以耐受短期接觸或氣相接觸,如地坪、風管等還是可以采用乙烯基酯樹脂來制作的。硫酸在露點附近的腐蝕是非常嚴重的,會大大縮短乙烯基酯樹脂的使用壽命。煙氣中SO3露點腐蝕非常嚴重,煙氣中空氣過量、碳含量高、H2O和SO3越少,SO3露點越低;燃料中硫含量越大,煙氣中SO3露點越高。
(3)硝酸,分子式HNO3,二氧化氮或者五氧化二氮溶于水形成硝酸,是常見的強酸,具有酸的通性,另外硝酸具有很強的氧化性,是強氧化性酸,氧化性比濃硫酸強,不穩定,受熱分解,容易揮發。
鹽酸、硫酸和硝酸是蕞常見的三大無機強酸,其中硫酸酸性*,其次是鹽酸,蕞后是硝酸。氧化性硝酸*,常溫下就能和除金、鉑、銥等惰性金屬除外的所有金屬和碳、硫、磷等非金屬反應;其次是濃硫酸,氧化的物質和硝酸一樣,但是需要加熱,才能表現出強氧化性。鹽酸和稀硫酸氧化性弱,是普通的強酸。
佐涂總結常見的無機酸,還有:高錳酸,強酸,有強氧化性;碳酸,弱酸,不穩定,容易分解;磷酸,中強酸,具有酸的通性;亞硫酸,中強酸,酸性強于磷酸;次cl酸,弱酸,有強氧化性,不穩定,容易分解;cl酸,強酸,酸性強于鹽酸,和硫酸相當,40℃就開始分解,容易爆炸,氯酸鹽類也容易分解爆炸;高cl酸,*的無機單酸,酸性比硫酸強10倍,常溫下有弱氧化性,受熱時氧化性很強,強于硝酸;氫fu酸,中強酸,具有酸的通性,有很強的腐蝕性,能和大多數金屬反應,還能腐蝕玻璃、橡膠等有機物,有揮發性;qing溴酸,強酸,酸性和硫酸相當,有腐蝕性,有揮發性;qing碘酸,*的不含氧無機單酸,酸性是硫酸的2.5倍,不穩定,容易分解,有揮發性。
氧化性酸:是指酸中除了氫、氧元素之外的中心元素在化學反應中表現出強氧化性。這是一個狹義范圍的定義,從廣義來說,所有的酸都有氧化性,都是氧化性酸,只不過氧化性強弱不同罷了。氧化性酸,指的是有強氧化性的含氧酸;酸性強未必氧化性強,氧化性強未必酸性強。常見的氧化性酸或者酸鹽如下所述。①硝酸,不管是稀硝酸,還是濃硝酸都有強氧化性,濃硝酸的氧化性大于稀硝酸,可以氧化除金、鉑、銥等貴金屬之外的所有金屬和碳、磷、硫等非金屬。②濃硫酸,必須是濃硫酸,稀硫酸則和鹽酸一樣,氧化性很弱,濃硫酸由于硫酸分子濃度很高,中心元素硫是蕞高價+6價,表現出強氧化性,氧化性弱于硝酸,常常需要加熱才能表現出強氧化性,和高氯酸相似。③高錳酸鉀,高錳酸的鉀鹽,有很強的氧化性,氧化性強于硝酸,可以將鹽酸氧化成cl氣,硝酸、濃硫酸則做不到。④氯酸,氯酸鉀,有強氧化性,強于硝酸,弱于高錳酸鉀,容易爆炸分解。⑤氯酸,有強氧化性,但容易分解,氧化性強于硝酸,強于氯酸,強于高氯酸,弱于高錳酸。⑥雙氧水,就是過氧化氫,強氧化性,容易分解,有較強的腐蝕性。
酸性從強到弱排名:高cl酸>qing碘酸>qing溴酸(≈硫酸)>cl酸>鹽酸>硝酸>草酸>亞硫酸>磷酸>氫腐酸>甲酸>乙酸>碳酸>雙氧水。
氧化性從弱到強排名:高錳酸鉀<次CL酸<雙氧水<cl酸<高CL酸<硝酸<濃硫酸。其他酸氧化性很弱,可以忽視。
有機酸是指一些具有酸性的有機化合物。蕞常見的有機酸是羧酸,其酸性源于羧基 (—COOH)。磺酸 (—SO3H)、亞磺酸(RSOOH)、硫羧酸(RCOSH)等也屬于有機酸。有機酸都具有腐蝕性,只是腐蝕性的作用相差比較大。有機酸多溶于水或乙醇呈顯著的酸性反應,難溶于其他有機溶劑。
常見的有機酸有:①乙酸,又叫醋酸,分子式CH3COOH,典型有機弱酸,酸性強于碳酸,具有酸的通性;②甲酸,分子式HCOOH,有機弱酸,酸性強于乙酸,有腐蝕性,具有酸的通性;③草酸,分子式HOOCCOOH,有機中強酸,酸性強于磷酸,和亞硫酸差不多,有較強的腐蝕性;④環烷酸,是一大類有機酸的統稱。重點說一下醋酸和環烷酸。
醋酸是有機酸中腐蝕性*的物質之一,普通鋼鐵在一切濃度和溫度的醋酸中都會嚴重腐蝕,不銹鋼是很好的耐醋酸材料。熱固性樹脂中,酚醛樹脂是耐冰醋酸*的材料,其次是乙烯基酯樹脂。
環烷酸是原油中有機酸的總稱,是原油中主要的酸性氧化物,約占石油酸性含氧化合物的90%左右。環烷酸一般是一元羧酸,其環烷環數從1至5,且多為稠合環系。環烷酸呈弱酸性,容易與堿反應生成各種鹽類。環烷酸引起的腐蝕,與硫化物腐蝕不同,低分子環烷酸因酸性較強而對設備的腐蝕性更強,特別是酸值較大、有水存在和較高的溫度下,對設備腐蝕更為嚴重。環烷酸腐蝕主要發生在煉油裝置的高溫部位。環烷酸的腐蝕作用受溫度的影響比較大,在220℃以下幾乎沒有腐蝕作用,隨著溫度的升高,腐蝕逐漸加劇。一般情況下,當原油的酸值大于5mgKOH/g,溫度在270~280℃和350~400℃時,環烷酸腐蝕較為嚴重。通常,在環烷酸汽液相變化時,尤其是低于環烷酸沸點或冷凝溫度時,腐蝕*烈。
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