Танталин оказался самым стойким из известных
материалов по отношению к коррозии в сернокислотной среде. Скорость коррозии танталина
в серной кислоте является незначительной при любых
концентрациях в диапазоне от 0 до 99% и при температурах вплоть до 150oC.
В серной кислоте при температуре выше 150oC скорости коррозии Tantaline следует принимать во внимание, но все же при высоких температурах танталин корродирует гораздо меньше титана и циркония. Танталин успешно применяется уже более 15 лет в критически важных областях.
Коррозия в разбавленной серной кислоте (0-10%)
В разбавленной серной кислоте (массовая доля менее 10%) ее агрессивность ограниченна, поэтому применение аустенитных сталей и, в некоторой степени, титана может быть экономически эффективным в области низких температур. При температурах выше 100oC становятся необходимыми более коррозионно-стойкие материалы, такие как танталин или хастеллой.
Коррозии в серной кислоте при концентрациях от 10% до 90%
Серной кислота в диапазоне концентраций от 10 до 90%, как известно, особенно коррозионно-активна. Специальные металлы, такие как титан и Хастеллой с-276 подвергаются быстрой коррозии в серной кислоте при температурах ниже 100oC. Очень немногие материалы, включая танталин и экзотические металлы (цирконий и тантал) могут применяться в серной кислоте выше температуры кипения. Танталин, безусловно, самый экономичный вариант. Он будет и далее сохранять свою коррозионную стойкость выше точки кипения при концентрации кислоты до 99%, тогда как цирконий потеряет своей коррозионную стойкостью в серной кислоте при концентрациях выше примерно 75%.
Коррозия в концентрированной серной кислоте
Концентрированную серную кислоту (безводная) является менее коррозионно активной, чем водная. Железо и его сплавы могут проявлять в целом хорошее сопротивление коррозии в концентрированной серной кислоте. Кремнистый чугун имеет низкую скорость коррозии в 99% серной кислоте, но будет подвергаться коррозионному растрескиванию в концентрированной серной кислоте, содержащей SO3 (олеуме). В зависимости от температуры, аустенитные нержавеющие стали могут применяться в олеуме.
Соотношение цена / производительность материалов для работы в серной кислоте
Танталин (см. сайт www.tantaline.com) имеет химическую стойкость, равную танталу, при ценах, сравнимых с никелевыми сплавами, но имея совершенно уникальное соотношение производительность / затраты в сравнении с другими материалами на основе титана, сплавов никеля, циркония и тантала. Как показали исследования, танталин имеет улучшенную стойкость по сравнению ниобием, цирконием и сплавами на основе никеля при более низкой относительной цене.
Ограничение танталина при работе в серной кислоте
При очень высоких концентрациях серной кислоты (> 98%) стойкость к коррозии тантала, а также танталина будет уменьшаться из-за существования "свободного" SO3. Таким образом, этот материал в целом не подходит для дымящей серной кислоты (олеума).
Опубликовано 27.03.2010
