Quels facteurs affectent la corrosion avec l’acide sulfurique?

La corrosion avec l’acide sulfurique se produit en raison de trois facteurs principaux : la température, la concentration et la composition du matériau. Ces facteurs affectent deux propriétés principales de l’acide sulfurique, son taux d’activité et son taux d’oxydation. Le taux d’activité signifie à quel point l’acide sulfurique se dissout ou se décompose, et le taux d’oxydation signifie avec quelle facilité il peut modifier les charges électriques, ce qui permet de nouvelles réactions et plus de corrosion. La rouille du métal est un exemple d’oxydation provoquant la réaction du fer avec l’eau pour former de l’oxyde de fer, ou rouille. Les deux propriétés augmentent la corrosion avec l’acide sulfurique et toutes deux deviennent plus puissantes avec l’augmentation de la température et de la concentration de la solution d’acide sulfurique.

Le type de matériau joue un rôle important lorsque l’on considère l’acide sulfurique et la corrosion. Même l’acide sulfurique dilué à basse température provoquera la corrosion des matières organiques, mais pas des métaux. Les matériaux à base de carbone, tels que la peau, sont très corrosifs lorsqu’ils sont exposés à l’acide sulfurique, en raison de leur composition organique. Les brûlures acides sont en fait comme fondre dans un feu chaud ; le carbone se transforme en dioxyde de carbone et la chaleur se développe à partir du mélange d’acide sulfurique avec l’eau piégée dans les substances organiques. Cette élimination de l’eau, ou déshydratation, provoque la corrosion car l’eau des cellules est arrachée, les détruisant au cours du processus.

Le taux d’activité et le taux d’oxydation de l’acide sulfurique sont affectés par la température. Avec plus de chaleur vient plus de pouvoir pour se dissoudre et provoquer des réactions ; donc plus de corrosion. Avec les métaux, l’oxydation ne se produit pas avec l’acide sulfurique dilué car l’acide ne peut pas se décomposer en quantité suffisante. En effet, l’acide sulfurique a deux atomes d’hydrogène qui doivent être séparés pour que la plupart des réactions d’oxydation se produisent avec les métaux. Dans les mêmes conditions, à basse température et à faible concentration, la plupart des métaux ne se corroderont pas, mais l’acide sulfurique peut devenir très corrosif à haute température.

Au-dessus de 212° Fahrenheit (100° Celsius), l’acide sulfurique concentré commence automatiquement à libérer un autre atome d’hydrogène, libérant les deux atomes d’hydrogène. Cela permet à l’oxydation de se produire, qui corrode la plupart des métaux en formant un sulfate de métal et de l’hydrogène gazeux. À plus de 302 ° Fahrenheit (150 ° Celsius), le taux d’activité devient extrême et la corrosion à l’acide sulfurique est imparable. Même la tantaline, un alliage développé pour ne pas se corroder dans une solution d’acide sulfurique concentré à haute température, se corrode rapidement dans ces conditions.

Un événement étrange se produit dans l’acide sulfurique concentré sans eau. Dans cet état, que l’on ne trouve que sous forme de mousse, la plupart des métaux subissent moins de corrosion avec l’acide sulfurique car l’hydrogène utilise de l’eau pour se séparer ou se dissocier de l’acide sulfurique. Sans eau, l’acide sulfurique perd ses capacités d’oxydation et la corrosion ne peut être causée que par l’activité acide, qui est encore extrêmement élevée mais n’affecte pas les matériaux dans lesquels aucune eau n’est disponible. L’une des raisons pour lesquelles l’acide sulfurique est utilisé quotidiennement dans diverses industries est d’éliminer l’eau des produits et des matériaux. Presque tous les matériaux contenant de l’eau, même les cristaux de sucre, se déshydratent davantage lorsqu’ils sont exposés à de l’acide sulfurique concentré.