Rezistența la coroziune a Monel 400 în acizi slabi

Monel 400 este un aliaj de nichel-cupru cu soluție solidă cu rezistență excelentă la coroziune în multe medii neutre și neoxidante. Performanța sa în acid acetic diluat și acid citric, care sunt acizi organici slabi tipici, poate fi rezumată și analizată în detaliu după cum urmează.

Atât acidul acetic, cât și acidul citric sunt acizi organici slabi, neoxidanți. Ele se disociază incomplet în soluții apoase și produc concentrații relativ scăzute de ioni de hidrogen, fără proprietăți oxidante puternice care pot descompune filmul pasiv al aliajelor pe bază de nichel. Monel 400 se bazează pe filmul pasiv bogat în nichel format pe suprafața sa pentru a rezista la coroziune, iar acest film rămâne stabil și continuu în majoritatea condițiilor de acid organic slab. Ca rezultat, Monel 400 prezintă în general o rezistență generală excelentă la coroziune în soluții de acid acetic și acid citric la temperatura camerei și concentrații moderate, cu viteze uniforme de coroziune foarte scăzute.

În acid acetic diluat până la moderat concentrat (de exemplu, până la 50% în greutate) la temperatura ambiantă, Monel 400 prezintă o rezistență remarcabilă la coroziune. Rata de coroziune uniformă este extrem de scăzută, de obicei mult sub pragul acceptabil pentru echipamentele industriale și conducte. Este utilizat pe scară largă în producția de acid acetic, depozitarea, procesarea alimentelor și sistemele de manipulare chimică în aceste condiții.

Odată cu creșterea temperaturii și a concentrației

Pe măsură ce temperatura crește, în special în condiții de fierbere sau aproape de fierbere, viteza de coroziune a Monel 400 în acid acetic crește considerabil. Acidul acetic la temperatură înaltă, cu concentrație ridicată accelerează dizolvarea peliculei pasive și promovează coroziunea degajării hidrogenului. Deși încă are performanțe mai bune decât oțelul carbon obișnuit și multe oțeluri inoxidabile, rezistența sa la coroziune nu mai este suficientă pentru un serviciu fiabil pe termen lung. Pentru mediile fierbinți și concentrate cu acid acetic, sunt de obicei preferate aliajele mai rezistente, cum ar fi seria Hastelloy C sau oțelurile inoxidabile cu conținut ridicat de molibden.

Aerarea sau prezența impurităților oxidante (de exemplu, ioni ferici, clor, ioni de azotat) vor degrada semnificativ rezistența la coroziune a Monel 400 în acid acetic. Aceste specii oxidante sparg pelicula pasivă și induc coroziune localizată, inclusiv coroziunea prin pitting și crevase. Cu toate acestea, în sistemele cu acid acetic pur dezaerat, performanța acestuia rămâne stabilă.

Acidul citric este un acid tricarboxilic care se găsește în mod obișnuit în alimente, băuturi, produse farmaceutice și tratamente de suprafață metalice. Este chiar mai blând decât acidul acetic ca corozivitate în majoritatea condițiilor de funcționare.

Monel 400 prezintă o rezistență excelentă la coroziune în soluțiile de acid citric într-un interval larg de concentrații la temperatura camerei. Rata de coroziune este neglijabilă, făcându-l potrivit pentru echipamentele de contact cu alimentele, procesarea farmaceutică și sistemele de curățare care implică acid citric.

Similar cu acidul acetic, temperaturile ridicate vor accelera coroziunea, dar efectul este relativ moderat în comparație cu acizii minerali puternici. În soluții fierbinți de acid citric dezaerat, fără impurități, Monel 400 poate menține încă o rezistență acceptabilă la coroziune pentru multe aplicații.

Prezența contaminanților oxidanți afectează, de asemenea, performanța. Speciile oxidante perturbă stratul pasiv și cresc riscul de atac localizat, la fel ca în mediile cu acid acetic.

Monel 400 are o rezistență generală excelentă la coroziune în acid acetic și acid citric diluat până la moderat concentrat la temperatura camerei, în special în condiții dezaerate și fără oxidanți. Este o alegere de material de încredere pentru aplicațiile cu acizi organici slabi în industria alimentară, chimică și farmaceutică. Cu toate acestea, rata sa de coroziune crește semnificativ la temperaturi ridicate și concentrații mari, iar impuritățile oxidante pot declanșa coroziune localizată. În condiții atât de dure, Monel 400 nu mai este alegerea optimă și ar trebui luate în considerare aliaje mai rezistente la coroziune pe bază de nichel sau din oțel inoxidabil.