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    硝酸與磷酸

    發表時間:2021-03-19

                                   硝酸

             商品濃硝酸一般含量為65%~68%,比重為1.40,無色透明液體,濃硝酸在空氣中冒煙,有刺激氣味。硝酸最突出的性質是它的強氧化性,濃度越大,氧化性越強。這主要是由于HNO3分子中N的氧化數為+5(最高價態),分子結構不對稱,分解的產物有NO2和O2,而NO2又起使反應加快的催化作用,產物O2可使還原劑如有機物發生燃燒。濃硝酸和金屬反應物以NO2為主,稀硝酸與金屬反應產物以NO為主。當活潑金屬和稀硝酸作用時,產物可以是N2O,硝酸根很稀時還可以形成銨鹽NH4+。當硝酸極?。ā?%)時,NO3-離子的氧化性極弱,以至于不如H+的氧化性,這時氫氣成了主要還原產物。當很活潑的金屬(比如Mg)和稀HNO3反應時,硝酸被還原的產物不是氮的某種化合物而全部是氫氣。

       在HNO3濃度小于18%時,它的氧化性已大大下降,其反應產物主要為NH4+。用于酸洗的硝酸濃度一般在5%左右,在該濃度下比較穩定,不會再揮發出氮的氧化物氣體,同時,它的氧化性也迅速減弱。而表征其酸性的活度系數則增大了。這時的腐蝕還原產物是以析出氫氣為主,而生成的NH4+的比例則明顯要小。

    在工業上用硝酸溶液酸洗鍋爐垢物或金屬氧化物是比較普遍的。由于硝酸鹽溶解度大,同時硝酸又具有一定的氧化性,因此它對鍋爐垢物和金屬氧化物的溶解性較強,一些用鹽酸溶解不了的金屬氧化物的垢物,常用硝酸溶液來進行酸洗。對于不銹鋼構件使用硝酸清洗就更為合適。第一、它能自鈍化,避免基體腐蝕;第二、不會出現孔蝕,因為用鹽酸酸洗不銹鋼構件有導致孔蝕的危險,不能采用鹽酸來進行酸洗。另外,硝酸用于清洗銅銹,效果特別好。

    用硝酸作為清洗液時,必須添加緩蝕劑。目前廣泛采用的Lan-826和Lan-5兩種緩蝕劑,效果很好。

              磷酸

          市售磷酸為無色粘稠狀液體,含H3PO485%,比重為1.685.磷酸有很強的配合能力,它可以和許多金屬離子形成配合物,但它在任何濃度下都幾乎不顯氧化性。磷酸的腐蝕性較象硫酸。濃磷酸能溶解惰性金屬鎢、銅、鈮等,這是基于和它們形成配合物(雜多酸型)。磷酸是難揮發性酸,高溫時溶解能力很強,可溶解礦石,如烙鐵礦、金紅石等。

            用磷酸酸洗比用其他的無機酸洗成本高,但是它在特定的應用范圍內具有特殊的作用,如折疊的或卷邊的零件的中間酸洗就采用磷酸酸洗,以防返銹而影響后續加工。

            磷酸可用來預處理釬焊工件。因它對金屬氧化物的溶解能力極好(高溫高濃度),因此可用于釬焊及其氧化區表面的酸洗。

             一般酸洗時采用的磷酸濃度為10~15%,溫度為40~60℃,其缺點是溶解鐵的飽和極限較小,當三價鐵離子濃度達10~25g/l時即產生沉淀,若要避免酸洗時磷酸鐵的沉積,磷酸濃度必須超過25%,以形成溶解度較大的雜多酸型配合物,但這通常是不經濟的,而且還會造成更為困難的廢液處理問題。

            現在,在工業清洗中磷酸已被淘汰,這是因為:第一、其鈣鹽是不溶解的;第二、其鐵鹽在低濃度磷酸中也是比較不易溶解的,但有時也少不了要用磷酸來處理生銹的表面,使其直接轉化為有保護性的磷化膜。


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