Коррозия олова

Коррозия олова – разрушение структуры металла под воздействием агрессивной окружающей среды.

Олово – металл серебристо-белого цвета, легко поддающийся ковке, пластической деформации. Олово – легкоплавкий металл.

Температура плавления олова – 231,9 °С.

Плотность олова - 7, 3 г/см3 (при температуре 20 ºС).

Стандартный электродный потенциал олова равен -0,136 В. Олово существует в двух модификациях: «белое олово» и «серое олово». Белое олово (β – олово) существует при температуре выше 13,2 ºС. Серое олово (α – олово) – ниже 13,2 °C. При температуре 13,2 ºС, в результате аллотропического превращения, белое олово становится серым, образуя серый порошок («оловянная чума»). При температуре -48 ºС скорость превращения белого олова в серое максимальная.

Олово отличается амфотерностью. Коррозия олова протекает под воздействием кислот, щелочей. В атмосфере, на воздухе, в морской и пресной воде – достаточно устойчивый металл. Ранее олово широко применялось при изготовлении трубопроводов для дистиллированной, мягкой воды. Из-за достаточно высокой стоимости и дефицитности его заменили на более дешевый металл – алюминий.

Олово нашло широкое применение в пищевой промышленности.

Коррозия луженого железа

Луженое железо (белая жесть) – железо, покрытое тонким защитным слоем олова. Луженое железо (белая жесть) используется при изготовлении консервных банок, цистерн, резервуаров, аппаратов, различного типа тары в пищевой индустрии. На наружной поверхности изделия из луженого железа (белой жести) олово является катодом, по отношению к железу, поэтому важно, чтоб защитный оловянный слой был сплошным, без царапин, пор и трещин. На внутренней поверхности резервуара олово по отношению к железу анодно. Это связано с образованием комплексных соединений ионов олова со многими пищевыми продуктами. Пищевые продукты могут создавать различные коррозионные среды.

Коррозия олова на внутренней поверхности консервной банки или резервуара обычно протекает без выделения водорода (иногда с очень незначительным). Но когда олово полностью разрушится – водород выделяется. Недостатком луженой тары (для консервных банок) является водородное вспучивание. Если консервная банка закрыта – коррозия олова протекает без образования ржавчины и чрезвычайно медленно. Когда же консервная банка из белой жести открыта – коррозия луженого железа во влажной атмосфере протекает интенсивно, внутренний слой тары покрывается продуктами коррозии (ржавчиной).

Скорость коррозии олова, находящегося в контакте с фруктовым соком (аэрированным) комнатной температуры, составляет 0,1 – 2,5 г/(м2•сут). С повышением температуры эта скорость значительно увеличивается.

Коррозия олова в серной и соляной кислотах протекает достаточно медленно:

Sn + 4H2SO4 = Sn(SO4)2 + 2SO2 + 4H2O – коррозия олова при взаимодействии с серной кислотой с образованием сульфата;

Sn + 2HCl = SnCl2 + H2↑ – коррозия олова при взаимодействии с соляной кислотой с образованием хлорида и выделением водорода.

Коррозия олова при контакте с концентрированной азотной кислотой проходит с образованием оловянной кислоты, воды и токсичного бурого газа – оксида азота:

Sn + 4HNO3 = H2SnO3 + 4NO2 + H2O.

Коррозия олова в щелочах протекает медленно, с выделением водорода и образованием солей (станнатов натрия):

Sn + 2NaOH = Na2SnO2 + H2↑.

Коррозия олова не наблюдается в:

- природных водах;

- пищевых средах;

- растворах нейтральных солей;

- воздухе, при температуре ниже 150 ºС;

- разбавленной серной, соляной, органических кислотах.

Коррозия олова наблюдается в:

- азотной кислоте;

- сильных щелочах;

- концентрированные серная, соляная кислоты.

Ссылка на первоисточник