Odolnost Monel 400 proti korozi ve slabých kyselinách

Monel 400 je slitina niklu a mědi v pevném roztoku s vynikající odolností proti korozi v mnoha neoxidačních a neutrálních prostředích. Jeho účinnost ve zředěné kyselině octové a kyselině citrónové, což jsou typické organické slabé kyseliny, lze shrnout a podrobně analyzovat následovně.

Kyselina octová i kyselina citrónová jsou slabé, neoxidační organické kyseliny. Ve vodných roztocích se neúplně disociují a produkují relativně nízké koncentrace vodíkových iontů, bez silných oxidačních vlastností, které mohou narušit pasivní film slitin na bázi niklu. Monel 400 spoléhá na pasivní film bohatý na nikl vytvořený na jeho povrchu, aby odolal korozi, a tento film zůstává stabilní a souvislý ve většině slabých organických kyselin. Výsledkem je, že Monel 400 obecně vykazuje vynikající obecnou odolnost proti korozi v roztocích kyseliny octové a kyseliny citrónové při pokojové teplotě a středních koncentracích, s velmi nízkou rovnoměrnou rychlostí koroze.

Ve zředěné až středně koncentrované kyselině octové (např. do 50 % hmotnostních) při teplotě okolí vykazuje Monel 400 vynikající odolnost proti korozi. Rovnoměrná rychlost koroze je extrémně nízká, obvykle hluboko pod hranicí přijatelnou pro průmyslová zařízení a potrubí. Za těchto podmínek se široce používá při výrobě kyseliny octové, skladování, zpracování potravin a v systémech pro manipulaci s chemikáliemi.

S rostoucí teplotou a koncentrací

Jak teplota stoupá, zejména za podmínek varu nebo blízko varu, rychlost koroze Monel 400 v kyselině octové se znatelně zvyšuje. Vysokoteplotní kyselina octová s vysokou koncentrací urychluje rozpouštění pasivního filmu a podporuje korozi za uvolňování vodíku. Přestože stále funguje lépe než běžná uhlíková ocel a mnoho nerezových ocelí, její odolnost proti korozi již není dostatečná pro dlouhodobou spolehlivou službu. Pro prostředí s horkou a koncentrovanou kyselinou octovou jsou obvykle preferovány odolnější slitiny, jako je Hastelloy série C nebo vysoce molybdenové nerezové oceli.

Provzdušňování nebo přítomnost oxidačních nečistot (např. železité ionty, chlor, dusičnanové ionty) výrazně zhorší korozní odolnost Monel 400 v kyselině octové. Tyto oxidační látky narušují pasivní film a vyvolávají lokalizovanou korozi, včetně důlkové a štěrbinové koroze. V odvzdušněných, čistých systémech kyseliny octové však její výkon zůstává stabilní.

Kyselina citronová je trikarboxylová kyselina, která se běžně vyskytuje v potravinách, nápojích, léčivech a povrchových úpravách kovů. Ve většině provozních podmínek je korozívnější než kyselina octová.

Monel 400 představuje vynikající odolnost proti korozi v roztocích kyseliny citrónové v širokém rozsahu koncentrací při pokojové teplotě. Rychlost koroze je zanedbatelná, takže je vhodná pro zařízení pro styk s potravinami, farmaceutické zpracování a čisticí systémy obsahující kyselinu citrónovou.

Podobně jako u kyseliny octové urychlí zvýšené teploty korozi, ale účinek je relativně mírný ve srovnání se silnými minerálními kyselinami. V odvzdušněných horkých roztocích kyseliny citrónové bez nečistot si Monel 400 stále může zachovat přijatelnou odolnost proti korozi pro mnoho aplikací.

Přítomnost oxidačních nečistot také zhoršuje výkon. Oxidující druhy narušují pasivní vrstvu a zvyšují riziko lokalizovaného napadení, stejně jako to dělají v prostředí s kyselinou octovou.

Monel 400 má vynikající obecnou odolnost proti korozi ve zředěné až středně koncentrované kyselině octové a kyselině citrónové při pokojové teplotě, zejména v odvzdušněném prostředí a bez oxidantů. Je to spolehlivá volba materiálu pro aplikace organických slabých kyselin v potravinářském, chemickém a farmaceutickém průmyslu. Jeho rychlost koroze však výrazně stoupá při vysokých teplotách a vysokých koncentracích a oxidační nečistoty mohou vyvolat lokalizovanou korozi. V tak drsných podmínkách již Monel 400 není optimální volbou a je třeba zvážit korozivzdornější slitiny na bázi niklu nebo nerezové oceli.