مرحبًا يا من هناك! أنا مورد من سبائك الألومنيوم + البرونزية ، وقد كنت أتعامل مع هذه السبائك المذهلة لفترة طويلة. اليوم ، أريد الدردشة حول كيفية تفاعل هذه السبائك مع الأحماض المختلفة. من المهم للغاية فهم ذلك ، خاصة إذا كنت في صناعات مثل التصنيع أو الهندسة أو حتى فضولًا حول المواد.
أولاً ، دعنا نتحدث قليلاً عن ماهية سبيكة الألومنيوم + البرونزية. إنه مركب ثنائي المعدن يجمع بين أفضل ما في العالمين - مقاومة القوة والتآكل للألمنيوم والمتانة وارتداء - مقاومة البرونز. يمكنك معرفة المزيد عنها هنا:الألومنيوم + سبيكة برونزية.
الآن ، على الأحماض. الأحماض في كل مكان ، من الإعدادات الصناعية إلى الأدوات المنزلية اليومية. وكيف تتفاعل سبيكة لدينا يمكن أن تختلف كثيرًا اعتمادًا على نوع الحمض.
حمض الهيدروكلوريك (حمض الهيدروكلوريك)
حمض الهيدروكلوريك هو حمض قوي يستخدم عادة في التنظيف الصناعي ، ومعالجة المعادن ، وحتى في بطوننا (في شكل أضعف بكثير). عندما تتلامس سبيكة الألمنيوم + البرونزية مع حمض الهيدروكلوريك ، يمكن أن يكون رد الفعل معقدًا تمامًا.
الألومنيوم في السبائك رد فعل تمامًا مع حمض الهيدروكلوريك. ويشكل كلوريد الألومنيوم وغاز الهيدروجين. يبدو رد الفعل مثل: 2al + 6HCl → 2Alcl₃ + 3H₂. يمكن أن يكون هذا التفاعل قويًا إلى حد ما ، خاصةً إذا كان الحمض يركز.
الجزء البرونزي ، الذي يحتوي عادة على النحاس والقصدير ، لا يتفاعل بسهولة مع حمض الهيدروكلوريك في ظل الظروف العادية. النحاس غير متفاعل نسبيًا مع حمض الهيدروكلوريك لأن إمكانات التخفيض المعيارية للنحاس أعلى من الهيدروجين. ومع ذلك ، إذا كانت هناك عوامل أخرى مثل وجود الأكسجين أو المحفز ، فقد يكون التفاعل مختلفًا.
إذا تعرضت السبائك إلى حمض الهيدروكلوريك لفترة طويلة ، فقد يتآكل جزء الألمنيوم بعيدًا ، تاركًا وراءه سطحًا أكثر ثراءً. هذا يمكن أن يغير الخصائص الميكانيكية للسبائك ، مما يجعلها أقل قوة وأكثر هشاشة في بعض الحالات.
حمض الكبريتيك (h₂so₄)
حمض الكبريتيك هو حمض قوي آخر يستخدم في العديد من الصناعات ، مثل تصنيع البطاريات وإنتاج الأسمدة. عندما تلتقي سبيكة لدينا حمض الكبريتيك ، يعتمد التفاعل أيضًا على تركيز الحمض.
في حمض الكبريتيك المخفف ، يتفاعل الألومنيوم في السبائك لتشكيل كبريتات الألومنيوم وغاز الهيدروجين: 2AL + 3H₂SO₄ → al₂ (so₄) ₃ + 3H₂. الجزء البرونزي ، مرة أخرى ، له سلوك مختلف. يمكن أن يتفاعل النحاس في البرونز مع حمض الكبريتيك الساخن المركز لتشكيل كبريتات النحاس وثاني أكسيد الكبريت والماء: Cu+ 2H₂SO₄ → CUSO₄+ SO₂ ↑+ 2H₂O.
بشكل عام ، يكون معدل التآكل للسبائك البرونزية الألومنيوم + في حمض الكبريتيك أبطأ مقارنة بحمض الهيدروكلوريك ، وخاصة بتركيزات منخفضة. ولكن مع زيادة التركيز وارتفاع درجة الحرارة ، يمكن أن يصبح التآكل أكثر أهمية.
حمض النيتريك (hno₃)
حمض النيتريك هو حمض أكسدة قوي. عندما تتعرض سبائك الألومنيوم + البرونزية لحمض النيتريك ، يشكل جزء الألمنيوم بسرعة طبقة أكسيد رقيقة على سطحه. طبقة الأكسيد هذه وقائية تمامًا ويمكن أن تمنع المزيد من التفاعل إلى حد ما.
ومع ذلك ، فإن النحاس في البرونز ، يتفاعل بسهولة مع حمض النيتريك. مع حمض النيتريك المخفف ، يشكل النحاس نترات النحاس ، أكسيد النيتريك ، والماء: 3CU+ 8HNO₃ → 3CU (NO₃) ₂+ 2NO ↑+ 4H₂O. مع حمض النيتريك المركز ، ينتج التفاعل نترات النحاس وثاني أكسيد النيتروجين والماء: Cu+ 4hno₃ → Cu (no₃) ₂+ 2no₂ ↑+ 2H₂O.
يمكن أن يكون التفاعل مع حمض النيتريك عنيفًا للغاية ، خاصة مع الحمض المركز. يمكن أن يكون تطور الغاز سريعًا ، ويمكن أن يؤدي إلى تآكل كبير للسبائك إذا لم يتم التحكم فيه بشكل صحيح.
حمض الأسيتيك (ch₃cooh)
حمض الأسيتيك هو حمض ضعيف نحن جميعًا على دراية به في شكل الخل. عندما تتعرض سبائك الألومنيوم + البرونزية لحمض الأسيتيك ، يكون التفاعل أبطأ بكثير مقارنة بالأحماض القوية التي تحدثنا عنها.
قد يتفاعل الألمنيوم في السبائك ببطء مع حمض الأسيتيك لتشكيل خلات الألومنيوم وغاز الهيدروجين. التفاعل أقل قوة لأن حمض الأسيتيك هو حمض ضعيف ولا ينفصل تمامًا في الماء.
الجزء البرونزي أكثر مقاومة لحمض الأسيتيك. النحاس والقصدير في البرونز لديهم تفاعل منخفض مع هذا الحمض الضعيف. هذا يجعل سبيكة الألمنيوم + البرونزية خيارًا جيدًا للتطبيقات التي قد تتلامس معها مع الأحماض العضوية الضعيفة ، كما هو الحال في بعض معدات المعالجة.
لماذا هذا مهم؟
إن فهم كيفية تفاعل سبيكة الألومنيوم + البرونزية مع الأحماض المختلفة أمر بالغ الأهمية لعدة أسباب. في التطبيقات الصناعية ، إذا تم استخدام السبائك في بيئة تتعرض فيها للأحماض ، فإن معرفة التفاعل يمكن أن يساعد في اختيار تكوين السبائك الصحيحة وتخذ تدابير وقائية مناسبة.
على سبيل المثال ، إذا كان التطبيق يتضمن اتصالًا بحمض الهيدروكلوريك ، فقد تكون سبيكة المحتوى النحاسية أعلى مناسبة لتقليل معدل التآكل الإجمالي. إذا كان للبيئة الكثير من حمض النيتريك ، فقد تكون هناك حاجة إلى علاجات أو طلاءات سطحية إضافية لحماية السبائك.
نقدم أيضًا خيارًا رائعًا آخر ،الصلب + الرصاص - سبيكة برونزية مجانية، التي لها خصائصها الفريدة وخصائص المقاومة الحمضية.
إذا كنت في السوق لسبائك الألومنيوم + البرونز أو لديك أسئلة حول كيفية عملها في حمضك المحدد - الذي يحتوي على بيئة ، أحب إجراء محادثة. سواء كنت شركة مصنعة صغيرة أو شركة صناعية كبيرة الحجم ، يمكننا توفير حلول السبائك المناسبة لك. تواصل ، ودعونا نبدأ محادثة حول احتياجاتك.
مراجع
- Atkins ، PW ، & De Paula ، J. (2014). الكيمياء الفيزيائية لعلوم الحياة. مطبعة جامعة أكسفورد.
- Brown ، TL ، Lemay ، He ، Bursten ، Be ، Murphy ، CJ ، Woodward ، PM ، & Stoltzfus ، MW (2017). الكيمياء: العلوم المركزية. بيرسون.
- Callister ، WD ، & Rethwisch ، DG (2016). علم المواد والهندسة: مقدمة. وايلي.
