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Verfahren zur Herabsetzung der korrodierenden Wirkung von konzentrierter
Salpetersäure und Gemisch zur Durchführung des Verfahrens
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herabsetzung der korrodierenden Wirkung von konz. Salpetersäure gegenüber Metallen, von denen zumindest ein Oxyd in dieser Säure unlöslich istund auf ein Gemisch zur Durchführung des Verfahrens.
Es sind bereits zahlreiche Substanzen zum Beizen oder zum Reinigen von Metallen, insbesondere von Eisenmetallen, bekannt geworden, in welche die Metalle eingetaucht werden. Sie bestehen In der Regel aus einem Gemisch von einer verdünnten Säure, die das eigentliche Beizen vornimmt, und von einem kleinen Anteil eines Inhibitors, dessen Aufgabe es ist, den Angriff des Metalls durs'hie Säure zu vermeiden. Als Inhibitor ist schon vorgeschlagen worden, Phosphorsäuresalze zu verwenden. Ein auf diese Weise gebeiztes Metall korrodiert jedoch bei nachträglicher Berührung mit konz. Salpetersäure.
Es ist anderseits bekannt, insbesondere die Eisenmetalle durch eine Oberflächenbehandlung durch Phosphatierung gegen Korrosion zu schützen. Die Praxis hat aber bewiesen, dass auf diese Weise durch Phosphatierung oberflächengeschütze Eisenmetalle auf die Dauer der Korrosionswirkung von konz. Säuren, insbesondere der Salpetersäure, nicht widerstehen können.
Es ergibt sich oft die Aufgabe, konz. Salpetersäure für besondere Zwecke während sehr langer Zeit, z. B. durch mehrere Jahre, in Berührung mit Metallwänden, insbesondere aus Stahl, Aluminium usw., zu belassen. Dies ist insbesondere der Fall bei der Lagerung von Salpetersäure in Metallbehältern oder beim Fördern einer solchen Säure durch Leitungen oder Einrichtungen aus diesen Metallen. Es ist unbedingt erforderlich, dass das in Frage kommende Metall möglichst lange der Korrosion widersteht, damit das Ersetzen der Geräte oder der mit der konz. SäureinBerührungstehendenLeitungennichtallzuoftnot- wendig ist und damit die Säure durch die Korrosionswirkung nicht verunreinigt wird.
Durch die Erfindung werden diese Bedingungen dadurch erfüllt, dass der Säure eine PO-Ionen lie- fernde Verbindung in einer Konzentration von höchstens 10/0 und gegebenenfalls ein in der Säure stabiler Stoff mit Netzmittelwirkung beigegeben werden. Es ist überraschenderweise festgestellt worden, dass eine so behandelte konz. Salpetersäure auf die Dauer die metallischen Wände, mit welchen sie sehr lange Zeit, z. B. mehrere Jahre, in Berührung bleibt, nicht angreift, dass diese Wände also keine Korrosion erfahren und die Säure ihre Reinheit und ihre sämtlichen Eigenschaften beibehält.
Die Beimengung eines in der Säure stabilen Stoffes mit Netzmittelwirkung ist nur dann erforderlich, wenn das Metall, welches sehr lange Zeit mit der Säure in Berührung bleiben muss, keine vorheriger. ober- flächliche Behandlung durch Phosphatierung erfahren hat. Es erfolgt dann wahrscheinlich eine oberflächliche Phosphatierung des Metalls durch Berührung mit der so behandelten Säure. Bemerkenswert ist aber, dass das auf diese Weise durch Phosphatierung oberflächlich geschützte Metall trotz sehr langer Berührung mit der vorbehandelten Säure der Korrosion widersteht. Dies war auf Grund der vorerwähnten praktischen Erfahrungen nicht vorauszusehen.
Die Eigenart der Erfindung besteht darin, dass die konz. Salpetersäure, die während sehr langer Zeit auf das Metall einwirken soll, in einem Dauerzustand von" Passivierung" gehalten wird, u. zw. durch die in geringer Menge in der Säure vorhandenen PO4-Ionen, wobei gegebenenfalls ein in der Säure stabiler Stoff mit Netzmittelwirkung beigegeben wird.
Die P04-Ionen können als Orthophosphorsäure und/oder als Mon05, Di- oderTri-Metallphosphat z. B. von Eisen, Mangan, Zink oder Natrium und/oder als organisches Phosphat der Säure zugeführt werden.
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Bei Verwendung von nur Orthophosphorsäure wird die optimale Wirksamkeit durch Beimengung von zirka 0, S%o Orthophosphorsäure erreicht.
Als Stoffe mit Netzmittelwirkung können nitrierte Paraffine, Karbonsäuren od. dgl. verwendeterden, die in einer Menge von 0, 25-21o der Säure zugegeben werden.
In der nachfolgenden Tabelle sind Versuchsergebnisse angeführt, wobei die Metalle einmal mit reiner konz. Salpetersäure und das andere Mal mit konz. Salpetersäure, die nach dem gegenständlichen Verfahren behandelt wurde, bei gewöhnlicher Temperatur eine Woche behandelt wupden.
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<tb>
<tb>
Metall <SEP> Säure <SEP> Metal-Ausgangs- <SEP> Gewichtsverängewicht <SEP> derung
<tb> g <SEP> g
<tb> Konz. <SEP> Salpetersäure <SEP> rein <SEP> 16, <SEP> 3248-0, <SEP> 2459
<tb> Weicher <SEP> Stahl
<tb> Behandelte <SEP> Säure <SEP> 19, <SEP> 3610-0, <SEP> 0207
<tb> Konz. <SEP> Salpetersäure <SEP> rein <SEP> 13, <SEP> 5697-0, <SEP> 0146
<tb> A <SEP> lummlum
<tb> (99, <SEP> 5%) <SEP> Behandelte <SEP> Säure <SEP> 13, <SEP> 5074-0, <SEP> 0007
<tb> Konz. <SEP> Salpetersäure <SEP> rein <SEP> 12, <SEP> 3148-0, <SEP> 0002
<tb> Chrom
<tb> Behandelte <SEP> Säure <SEP> 14,2259 <SEP> +0, <SEP> 0011
<tb> Konz. <SEP> Salpetersäure <SEP> rein <SEP> 31, <SEP> 3156 <SEP> -0, <SEP> 5945
<tb> Blei
<tb> Behandelte <SEP> Säure <SEP> 31, <SEP> 8826-0, <SEP> 2788
<tb> Konz.
<SEP> Salpetersäure <SEP> rein <SEP> 18, <SEP> 8224-0, <SEP> 0007
<tb> Zinn
<tb> Behandelte <SEP> Säure <SEP> 17, <SEP> 9937-0, <SEP> 0002
<tb>
Wie ersichtlich ist, ist die Korrosionsverminderung gegenüber den wichtigsten Gebrauchsmetallen, wie Eisen bzw. Stahl und Aluminium mit seinen Legierungen besonders auffällig, wenn auch gegenüber den andem angeführten Metallen ebenfalls eine deutliche Wirkung zu Tage tritt.
Nach einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird die Verwendung von nitrierter Chaulmoograsäure als Stoff mit Netzmittelwirkung vorgeschlagen. Sie wird der Säure vorteilhaft in einer Menge von 10/0 beigegeben.
Als Gemisch zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens eignet sich in besonderem Masse ein solches aus Orthophosphorsäure und nitrierter Chaulmoograsäure.
Wird das Metall durch Phosphatierung vorbehandelt, so haben Versuche ergeben, dass allein ein 0, eiger Zusatz von Orthophosphorsäure die Korrosionswirkung konz. Salpetersäure in beträchtlichem Masse vermindert.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herabstzung der korrodierenden Wirkung von konz. Salpetersäure gegenüber Metal-
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