Кислотными свойствами

При выборе состава необходимо учитывать его способность к растворению отложений, коррозионную активность по отношению к черным и цветным металлам, возможность ингибирования коррозии, доступность, стоимость, технологичность и безопасность в работе, возможность обезвреживания использованных растворов и т. д. Наибольшая скорость растворения всех оксидов железа и особенно FeO и Fe3O4 наблюдается в растворах соляной кислоты, моноцитрата аммония и композиций на основе трилона Б с лимонной или с ма-леиновой кислотой. Применяются также растворы на основе фтале-вого ангидрида, смесей органических кислот, адипиновой кислоты и т. д. В этих растворах скорость растворения FeO достаточно велика, но скорость растворения Fe2O3 и Fe3O4 резко снижается, к тому же и стоимость таких растворов высока. Скорость растворения оксидов увеличивается с ростом температуры, концентрации и скорости движения кислотного раствора. В растворах минеральных и органических кислот и различных композиций с комплексообразующи-ми свойствами по отношению к ионам Fe, которые хорошо растворяют оксиды железа, наблюдается интенсивная коррозия металлов. Без соответствующих ингибиторов применение кислотных растворов приводит не только к общей коррозии основного металла, но и к его наводороживанию, растрескиванию сварных швов, что в конечном счете может явиться причиной выхода из строя и аварий котельных установок, которые, как известно, работают при высоких температуре и давлении.

Днепропетровским металлургическим институтом испытан новый пеноингибитор ПАВ-446. Последний образует на поверхности кислотных растворов плотную и устойчивую пену высотой 20—30 см, которая сохраняется до полной выработки ванны. Качество поверхности и механические свойства металла, протравленного в присутствии ПАВ-446, хорошие. Последующие технологические операции — волочение, калибровка, цинкование, фосфатирование, лужение протекают нормально [81].

В результате химических промывок и консервации теплосилового оборудования получаются отработавшие растворы довольно разнообразного состава. В зависимости от технологии и назначения промывки эти растворы содержат минеральные (обычно соляную или серную, реже плавиковую) или органические кислоты. Для промывок применяются лимонная, фталевая, ЭДТА или ее двунатриевая соль — три-лон, смесь низкомолекулярных жирных кислот (муравьиная, уксусная, масляная и т. д.) и др. Для ускорения растворения некоторых компонентов накипи, например металлической меди, в промывочные растворы вводят тиомочевину, окислители. В консервационных растворах присутствует аммиак, гидразин, иногда нитриты, т. е. NaNO2. С целью ослабить коррозионное действие кислотных растворов на металл применяют различные замедлители коррозии, так называемые ингибиторы — каптакс, катапин, уротропин, формалин и др.

Наибольшей способностью переводить оксиды железа в истинно растворенное состояние отличаются растворы моноцитрата аммония и композиций трилона Б с лимонной кислотой, образующие прочные водорастворимые комплексы с ионами железа II и железа III. В растворах соляной кислоты за счет активного растворения оксида железа II и металла появляется взвесь, которая в процессе очистки частично переходит в раствор. Для гидразин-но-кислотных растворов, несмотря на повышенную температуру, большое количество образующейся взвеси можно объяснить сильным разбавлением минеральных кислот. С точки зрения уменьшения количества взвеси целесообразнее применять соляную, а не серную кислоту. В растворах других кислот (концентрате НМК, фталевой, адипиновой) взвесь присутствует в мелкодисперсной форме, но довольно в значительных количествах (до 15—20%), что объясняется ничто ясно малой растворимостью соединений железа III и низкой скоростью растворения оксида железа III и магнетита в этих средах.

Число кислотных растворов, используемых в настоящее время для удаления окалины с поверхности нержавеющих сталей велико [20, 153, 156, 161, 169, 171]. Их можно разделить иа 2 большие группы: 1) на основе серной и соляной кислоты, 2) иа основе азотной кислоты. Составы (г/л) некоторых травильных растворов для легированных сталей приведены ниже:

Таким образом, нагревание кислотных растворов перед сорбцией нецелесообразно, так как приводит к снижению поглотительной способности смолы.

•оторый удаляет с поверхности примеси металлов. Для достижения не->бходимого эффекта очистки, используемые реактивы (особенно для >аствора SC-1) должны обладать очень высокой чистотой, что сильно 'дорожает процесс очистки. Кроме того, не исключена возможность •лучайных, перекрестных загрязнений очищающих растворов. В связи с >тим ведутся интенсивные исследования по оптимизации процессов кидкостной очистки, в том числе с учетом необходимости повышения -IX технико-экономических показателей. В литературе описаны, по крайни мере, три возможности решения этой задачи: разбавление очищающих растворов SC-1 и SC-2 с переходом от смесей 1:1:5, например, к 1:4:20 или еще более разбавленным смесям, в том числе с полным удалением перекиси водорода из раствора SC-2; применение в качестве эчищающих сред разбавленных кислотных растворов на основе разбав-генной HF и озона, а также добавок разбавленной НС1; оптимизация состава щелочного раствора SC-1 путем добавки в него комплексообра-зующих агентов, исключающих осаждение металлических примесей на поверхности кремниевой пластины и позволяющих тем самым полностью исключить этап, связанный с использованием раствора SC-2. В качестве таких комплексообразующих агентов хорошо зарекомендовали себя хелаты [11].

Как уже отмечалось, смеси природных полисахаридов хитозана (ХТЗ) и целлюлозы и изделий на их основе представляют практический интерес, поскольку сочетают доступность целлюлозы с уникальными свойствами хитозана. Они нетоксичны, биологически совместимы с человеческим организмом и могут найти применение как для технических целей, например, в качестве сорбентов, так и для медицинских — в качестве носителей лекарственных препаратов. По сухому способу из уксусно-кислотных растворов хитозана и суспензий порошковой целлю-

2 —применение щелочных растворов; 3—применение кислотных растворов; 4 —применение РЭС.

В чистом виде свинец применяется для изготовления сосудов для кислотных растворов, аккумуляторных пластин и т. д.

Патент США, № 39S9414, 1976 г . Соединения сульфония могут применяться в качестве ингибиторов коррозии для кислотных растворов при различного рода очистках. Они показывают высокую эффективность даже при очень малых концентрациях (напримерот2до4 ммоль/л) и в присутствии ионов жглеза. Класс таких еульфоние-вых соединений соответствует общей формуле

Закалка эмалированных образцов путем их погружения в-дистиллированную воду позволила увеличить термостойкость, покрытия примерно на 20%. Несколько лучшие результаты — повышение термостойкости на 25% — были достигнуты при закалке в машинном и растительном масле. Применение водно-масляных эмульсий, а также солевых и кислотных растворов в: качестве закалочных жидкостей оказалось неэффективным.. Наилучшие результаты были достигнуты при воздухоструйной закалке — термостойкость покрытий возрастала на 30%.

При плавке п кислой печи процесс плавки протекает при кислом шлаке (55— 58 % SiO2) и условия для раскисления стали более благоприятные: кремнезем, обладающий сильными кислотными свойствами, связывает FeO в соединение типа FeO-SiOj,. После длительной выдержки под кислым шлаком содержание оксида железа в стали резко уменьшается и окончательно сталь раскисляют небольшой добавкой ферромарганца.

Система железо — кислород. Железо может проявлять в своих соединениях степень окисления от +6 до +2. Оксид РеОз, образованный ковалентными полярными связями, обладает кислотными свойствами, неустойчив и при сварке образоваться не может. Оксид Ре2Оз — соединение со смешанными связями, ам-фотерное—образует соли (ферриты). В природе Fe2O3 встречается в виде железной руды — гематита, или если он гидратиро-ван, то в виде (Ре2О3-Н2О), бурого железняка или гетита.

Устойчивость к окислению. Продукты реакции жидкости с воздухом обычно обладают кислотными свойствами и часто вызывают коррозию элементов гидрооборудования. Кроме того, их активность способствует выпадению осадков.

В водных растворах цис-[СоХ (HOC2H4NH2)?n2]2+ и цис-[СоВг (HOC3HeNH2)?«212+ происходят реакции замещения хлора и брома. Продукты реакций замещения выделены в виде соединений состава [Со (HOC2H4NH2)?n2] YS(Y — NO3, Br, I) и [Со (Н2О)х X (HOC3HeNH2)?ft2] Y3 (Y — NO3, Br, I). Эти соединения обладают кислотными свойствами, являются одноосновными кислотами. Комплексы

хлором. Водород в момент выделения, воздействуя на висмут, вызывает образование незначительных количеств водородистого висмута BiHg. С серой висмут соединяется непосредственно, образуя Bi2S3. Известны следующие окислы основного характера ВЮ, Bi2O8, которым соответствуют соли типа BiCl2, BiClgH гидраты—основания В1(ОН)2 и Bi(OH)3, и окислы ВЮ2, BiO3, Bl2O5; последний окисел обладает кислотными свойствами. В природе висмут встречается самородным и в виде соединений, например, с серой Bi2 S3 — висмутовый блеск. Распространённость в земной коре 1-10—5од,. Металлический висмут применяется для изготовления легкоплавких сплавов Розе, Вуда и др. В табл. 31 приведены свойства некоторых соединений висмута.

Таким образом, основной шлак более активен, чем кислый. Вследствие наличия в нём свободной FeO в основном металле содержится повышенное количество FeO (согласно закону распределения). Это требует весьма тщательного раскисления металла. Окислы, обладающие кислотными свойствами (SiO2, Р2О6 и др.), находятся в шлаке основного процесса в связанном состоянии (в противоположность кислому процессу).

Ванадий V (Vanadium). Серовато-белый блестящий металл, обладающий большой твердостью; хорошо поддается механической обработке. Распространенность в земной коре 0,015%. tnjf = 1710° С, tKim = 3000° С; плотность 5,96. В природе встречается только в виде соединений. Главный источник получения ванадия — железные и полиметаллические руды. На воздухе устойчив; с водой не реагирует. Растворяется в горячей концентрированной серной кислоте, азотной и фтористоводородной кислотах, царской водке, расплавленных щелочах. Непосредственно соединяется с галогенами, при нагревании в виде мелкого порошка с кислородом и серой. Образует ряд окислов; высший окисел — ванадиевый ангидрид V205 обладает ярко выраженными кислотными свойствами, давая гидраты — ванадиевые кислоты. Этим кислотам соответствуют соли — метава-надаты (например, NaVO3) и ортована-даты (например, Na3VO4).

Пятившись ванадия (ванадиевый ангидрид) обладает явно выраженными кислотными свойствами. Взаимодействуя с сульфатами, V205 образует соли метаванадиевой кислоты — ванадаты. В частности, в [Л. 7-15] приводится реакция

Функциональными группами органических катионитов (т. е. группами, обладающими кислотными свойствами) являются карбоксильная группа — СООН (как правило, слабокислотная) и остаток серной кислоты — сульфогруппа — SO3H (сильнокислотная). В соответствии с наличием этих групп катиониты называют или карбоксилкати-о н и т а м и, или сульфокатионитами.

Значительно меньшую роль при получении органических катионитов играют функциональные группы, обладающие средневыраженными кислотными свойствами; и являющиеся остатками ортофосфорной кислоты — РОзН2 и мышьяковой кислоты — AsOsHa (арсеногруппа).

сильными кислотными свойствами в случае элементов с малым атомным