鹽酸酸洗的機理
酸洗是酸與金屬及其氧化物發生化學反應的過程。鹽酸酸洗是在鹽酸溶液中進行的,其酸洗過程發生下面三種作用:
1) 鹽酸與金屬表面的氧化鐵皮發生化學反應
其反應的方程式為
FeO+2HCl=FeCl2+H2O (1)
Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O (2)
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O (3)
上述化學反應結果使各種鐵的氧化物生成可溶于水的鹽類(氯化鐵和氯化亞鐵)溶解于鹽酸溶液,從而達到除去金屬表面氧化鐵皮的目的,這種作用稱為溶解作用。
2) 鹽酸與基體金屬發生化學反應
在酸洗過程中,鹽酸不僅與氧化物發生反應,而且通過結構疏松的氧化鐵的縫隙與鋼中的鐵發生反應,其反應方程式為:
Fe+2HCl=FeCl+H2↑ (4)
鋼中的鐵與鹽酸溶液反應的結果,產生大量的氫氣。氫氣產生巨大的壓力把氧化鐵皮從金屬表面上剝落下來,這種作用即為機械剝離作用。剝離作用能加快酸洗速度,減少酸耗。
3)氫的還原作用
酸洗時鋼中的鐵與酸溶液發生反應,生成大量的氫原子。氫原子非常活潑,有的轉化為氫氣逸出,有的與氧化鐵中的氧發生反應,將高價鐵的氧化物還原成易溶于酸溶液的低價鐵的氧化物,使鋼的酸洗過程加快,這個過程就是氫的還原作用。其化學反應式為
Fe3O4+2H=3FeO+H2O (5)
Fe2O3+2H=2FeO+H2O (6)
FeCl3+H=FeCl2+HCl (7)
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