Thế nào là một axit ăn mòn mạnh?

Thế nào là một axit ăn mòn mạnh?

Axit là những hợp chất có độ pH < 7 khi tan trong nước, có vị chua, thông thường được biểu diễn dưới dạng công thức tổng quát là HxAy. Mỗi loại axit có chỉ số pH (thang đo pH) riêng thể hiện sự mạnh yếu của chúng, trong đó pH càng nhỏ thì tính axit càng mạnh và ngược lại. Mỗi độ pH giảm có nghĩa là độ axit tăng lên 10 lần.

Ví dụ: axit trong dạ dày có độ pH là 1, nước chanh có pH là 2 => độ axit trong dạ dày mạnh gấp 10 lần nước chanh

Do thang đo pH giới hạn ở mức 0 do đó để đo các axit mạnh có pH < 0 cần sử dụng thang đo độ axit Hammett (hammett acidity function). Hầu hết chúng ta đều biết đến axit vô cơ mạnh quen thuộc là axit sunfuric H₂SO₄, là loại axit có thể ăn mòn nhiều kim loại như nhôm, sắt. Axit này ngay cả khi pha loãng cũng có khả năng ăn mòn mạnh và rất nguy hiểm nếu ở dạng đậm đặc.

Đặc điểm của axit ăn mòn (tính ăn mòn của axit)

Tính ăn mòn của axit (axit ăn mòn kim loại) là sự hao mòn hoặc phá hủy dần các vật liệu do các hợp chất axit có trong môi trường, chịu sự chi phối bởi sự khuếch tán của độ ẩm. Axit ăn mòn kim loại bị chi phối bởi sự khuếch tán của độ ẩm, trong điều kiện độ ẩm tương đối cáo, ăn mòn tăng tốc với sự hiện diện của sulfur dioxide.

Ăn mòn axit xảy ra trong đá, kim loại có độ mặn cao, oxy thấp, hóa chất. Các axit có thể đến từ những chất có trong đất, nước, không khí công nghiệp, hóa chất độc hại phản ứng với vật liệu tiếp xúc.

Axit ăn mòn có nhiều đặc điểm nổi bật

Axit ăn mòn thủy tinh và kính

Thủy tinh – kính được xem là vật liệu có khả năng chống ăn mòn cao, nó không bị phá hủy bởi các loại axit mạnh như nitric, axit sunfuric, axit clohydric, nước cường toan hòa tan vàng. Tuy nhiên thủy tinh – kính bị ăn mòn bởi axit flohydric do axit này có khả năng tác dụng với silicat (thành phần chủ yếu của thủy tinh, kính) theo phản ứng sau:

CaSiO₃ + 6 HF = CaF₂ + SiF₄ + 3 H₂O

Lợi dụng tính chất axit ăn mòn thủy tinh, người ta sử dụng axit flohydric để tạo ra các hoa văn trang trí, dấu chia độ… trên thủy tinh – kính gọi là phương pháp khắc ăn mòn. Bên cạnh đó bình thủy tinh không được sử dụng để bảo quản axit flohydric, thay vào đó chúng ta sử dụng chất khác là chì hoặc chất dẻo. Nguyên tố chì, chất dẻo trơ với axit flohydric, trong đó chất dẻo được sử dụng phổ biến vì nó khắc phục được các nhược điểm của chì.

Axit ăn mòn kim loại sắt, inox

Axit ăn mòn sắt là sự phản ứng mạnh của axit với sắt thể hiện ở đặc điểm sắt bị gỉ sét khi đặt trong không khí ẩm, lớp gỉ sắt là hỗn hợp các oxit sắt. Nguyên nhân là do các axit oxy hóa phản ứng với sắt tạo thành 1 lớp thụ động trên bề mặt sắt như axit nitric. Tuy nhiên lớp gỉ sắt này chính là lớp thụ động bảo vệ sắt bên dưới không bị sự tấn công tiếp theo của axit. Tuy nhiên lớp gỉ sắt giòn dễ bị bong, khi đó lớp kim loại bên trong tiếp tục bị ăn mòn.

Sắt phản ứng với các axit không oxi hóa tạo thành muối sắt, trong muối sắt nguyên tử sắt đã mất 2 electron. Ví dụ: Fe + HCl → FeCl₂ + H₂

Inox có bị axit ăn mòn không trong khi Inox thường được gọi là thép không gỉ. Tuy nhiên đây chỉ là thuật ngữ mang tính tương đối chỉ chất chống lại sự ăn mòn của các chất oxy hóa. Inox chỉ trong điều kiện oxy hóa mới tương đối ổn định, có khả năng chịu sự ăn mòn của axit sunfuric đặc, axit nitric đặc. Nhưng có một số axit ăn mòn nox là các axit không có tính oxy hóa như axit sunfuric loãng, axit clohidric.

Ăn mòn nhôm, kẽm

Nhôm có bị axit ăn mòn không là thắc mắc chung của nhiều người. Lý giải cho câu hỏi này thì về lý thuyết, axit ăn mòn nhôm có phản ứng mạnh hơn sắt. Tuy nhiên, trên thực tế bề mặt nhôm xuất hiện một lớp oxit nhôm thụ động, có tác dụng che chắn cho kim loại phía dưới. Các axit tạo thành phức chất với ion nhôm sẽ thông qua lớp phủ oxit có thể ăn mòn nhôm. Ví dụ: Nhôm có thể bị hòa tan bởi axit clohydric đậm đặc.

Kẽm thiếu lớp phủ thụ động bề mặt nên dễ phản ứng ăn mòn kim loại, làm giảm các ion hydro từ các axit. Phản ứng ít dữ dội hơn nhiều so với các phản ứng tương tự với kim loại kiềm thổ, kiềm. Ví dụ: Kẽm phản ứng với axit hydrochloric tạo thành khí hydro. Đây là cách phổ biến áp dụng trong phòng thí nghiệm để tạo ra lượng nhỏ hydro.

Ăn mòn da

Axit ăn mòn da gây ra những tác hại cực kỳ nguy hiểm, do đó khi tiếp xúc trực tiếp với axit có thể gây bỏng hoặc hoại tử da và những biến chứng lâu dài về thể chất và tinh thần. Nguyên nhân là do axit có thể phản ứng với các protein trên da, tóc, móng chân tay… làm vón đông các protein này và hút nước của tế bào gây tổn thương nặng nề.

Ăn mòn đá vôi

Đá vôi dễ bị ăn mòn bởi axit do canxit phản ứng với dung dịch axit và bị hòa tan. Vì vậy nếu mặt đá thường xuyên tiếp xúc với axit sẽ dẫn đến hiện tượng bị ăn mòn, thậm chí gây ra vết lõm.

TOP 7 axit ăn mòn mạnh nhất hiện nay

Nếu bạn đang thắc mắc về các axit ăn mòn mạnh nhất, thì top 7 axit dưới đây chính là đáp án chính xác. Cùng Đông Á tìm hiểu thông tin về các axit này nhé.

Axit fluoroantimonic HSbF₆

Axit fluoroantimonic HSbF₆

Tính đến thời điểm hiện nay, axit ăn mòn mạnh nhất được biết đến là axit fluoroantimonic HSbF6 được tổng hợp bằng cách trộn giữa SbF₅ (antimon pentafluorua) và HF (axit flohydric) theo tỉ lệ 1 : 1. HSbF₆ được mệnh danh là “siêu axit” có khả năng ăn mòn cực mạnh, cực nguy hiểm nếu ở dạng đậm đặc với độ pH là -31,3.

HSbF₆ khi tiếp xúc với nước sẽ phân hủy nhanh chóng vì vậy không được khuyến cáo dùng trong nước, chỉ dùng trong dung dịch axit hydrofluoric. Axit fluoroantimonic khi tiếp xúc với nhiệt tăng cao sẽ bị phân hủy tạo ra hơi động mạnh (khí hydro florua).

HSbF₆ được ứng dụng khá phổ biến trong lĩnh lực hóa học hữu cơ và kỹ thuật hóa học như:

• Ứng dụng trong quy trình sản xuất các hợp chất vàng tetraxenon

• Ứng dụng trong tổng hợp và mô tả các carbocations

• Sử dụng như là chất xúc tác trong quá trình acyl hóa, kiềm hóa trong hóa dầu

Axit nitric HNO₃ 

Axit nitric HNO₃ 

Axit nitric hay còn gọi là axit muriatic có công thức hóa học HNO₃ là 1 trong số những axit ăn mòn mạnh nhất hiện nay. Đây là axit vô cơ được tạo thành từ quá trình hòa tan khí hidroclorua trong nước.

Axit nitric ở nồng độ 40% ở trạng thái đậm đặc sẽ tạo thành sương mù. Đây là axit có tính ăn mòn cao với các tế bào của con người, nên nết tiếp xúc với mắt, da, hệ hô hấp sẽ gây ra những tổn thương nghiêm trọng.

HCl ở dạng lỏng được sử dụng để sản xuất các chất vệ sinh, phụ gia thực phẩm trong ngành xử lý da, gelatin…

Axit H₂SO₄ sunfuric

Axit H₂SO₄ sunfuric

Axit sunfuric H₂SO₄ là loại axit quen thuộc trong đời sống, có tính chất ăn mòn cao với nhiều kim loại phổ biến như nhôm, sắt… đặc biệt nguy hiểm với con người ngay cả khi đã pha loãng. H₂SO₄ thường tồn tại ở dạng không màu, hòa tan trong nước, không mùi và có độ sánh vừa phải, khi phản ứng hóa học tỏa nhiệt cao.

Axit sunfuric là axit mạnh có tính oxy hóa mạnh mẽ do tính hút ẩm, hấp thụ hơi nước tốt và có tính khử nước. Chính vì vậy khi tiếp xúc với axit này cần phải cẩn thận, trang bị đầy đủ bảo hộ để tránh bị bỏng nặng hay phá hủy về mặt da.

Axit clohydric HCl

Axit clohydric HCl

HCl axit clohydric có tính axit mạnh tồn tại ở dạng lỏng và khí. Khi ở thể lỏng HCL là dạng dung dịch loãng không màu, không dễ cháy và có khả năng bay hơi. Khi ở thể khí axit clohydric không màu, mùi xốc, tan nhiều trong nước, nặng hơn không khí.

HCl tồn tại ở nhiều nồng độ khác nhau, trong đó nồng độ tối đa đậm đặc là 40% có màu ngả vàng, có khả năng tạo thành sương mù axit trong môi trường không khí ẩm. Do HCl có đặc trưng cơ bản của axit mạnh nên có tính ứng dụng cao, dùng để: sản xuất hợp chất vô cơ, cân bằng độ pH, tẩy gỉ kim loại…

Xem thêm: Các phản ứng điển hình của axit HCl đặc

Axit cloric HClO₃

Axit cloric HClO3 là axit được sản xuất thông qua quá trình điều chế hóa học oxy hóa axit clohydric hoặc từ các muối clo có sẵn. HClO₃ không tự tồn tại ổn định trong điều kiện bình thường, thường được sử dụng trong các quá trình hóa học công nghiệp.

Axit cloric là axit ăn mòn mạnh được sử dụng trong sản xuất các hợp chất clo khác, xử lý nước, dược phẩm, xi mạ và trong một số ngành công nghiệp. Khi tiếp xúc với axit yêu cầu phải tuân thủ các điều kiện an toàn lao động để giảm thiểu tối đa rủi ro.

Axit pecloric HClO₄

HClO₄ axit pecloric là hợp chất vô cơ tồn tại ở dạng tinh thể lỏng không màu. Đây là axit được đánh giá mạnh hơn so với axit sunfuric và axit nitric. HClO₄ dễ hòa tan trong nước, dễ phân hủy trong môi trường áp suất thường, nếu đạt đến 100 độ C có thể hóa lỏng thành màu đỏ và gây nổ.

Axit bromhidric HBr

Axit bromhidric HBr là axit vô cơ mạnh, được tạo thành từ sự hòa tan khí hydrobromide trong nước, nó là thành phần chủ yếu sản xuất muối bromide. Axit tồn tại dưới dạng lỏng, trong suốt, không màu, tan tốt trong nước, không bắt lửa. HBr thể hiện tính chất đặc trưng của axit, mạnh hơn HCl, nhưng yếu hơn Hl.

HBr được ứng dụng rộng rãi trên thực tế: là chất để tổng hợp các hợp chất brom hữu cơ, là nguyên liệu chính sản xuất muối bromua, hỗ trợ quá tình khai thác quặng, là nguyên liệu điều chế một số hợp chất quan trọng trong công nghiệp. Đây là axit mạnh gây bỏng da, bỏng thịt, tổn thương giác mạc khi tiếp xúc nên cần cẩn trọng và đảm bảo các điều kiện an toàn lao động.

Giải đáp một số thắc mắc về axit ăn mòn kim loại

Xung quanh vấn đề về axit ăn mòn còn có rất nhiều thắc mắc, cùng xem và giải đáp một số thắc mắc về axit ăn mòn kim loại ngay sau đây:

Nhựa có bị axit ăn mòn không?

Tùy thuộc vào loại nhựa hay loại axit mà tính ăn mòn của axit với nhựa là khác nhau. Ví dụ: nhựa polyethylene, nhựa polystyrene có thể bị axit ăn mòn. Một số loại nhựa như polyvinyl chloride (PVC), polypropylene có khả năng chịu tác động của nhiều loại axit mạnh.

Vàng có bị axit ăn mòn không?

Vàng là nguyên tố tương đối hiếm có khả năng chống lại nhiều loại axit, tuy nhiên nó bị hòa tan trong nước cường toan, hỗn hợp acid nitric và acid hydrochloride.

Trong các loại axit mạnh nhất, HCl axit clohydric được ứng dụng thông dụng trong nhiều lĩnh vực như dược phẩm, hóa học, sản xuất hợp chất vô cơ, kiểm soát trung hòa độ pH… Tẩy gỉ sắt thép là 1 trong những ứng dụng hàng đầu của HCl trước khi đưa vào mạ điện, cán hay các kỹ thuật khác.

Do nhu cầu sử dụng HCl cao, tuy nhiên đây là hóa chất có nhiều nồng độ với tính ứng dụng khác nhau và khá nguy hiểm nên khách hàng cần tìm mua tại đơn vị cung cấp uy tín để đảm bảo chất lượng, hạn chế rủi ro. Đông Á chuyên cung cấp axit HCl và các hóa chất khác chất lượng hàng đầu tại Việt Nam. Đơn vị cung cấp sản phẩm chính hãng, có nguồn gốc xuất xứ rõ ràng, tư vấn nhiệt tình bởi đội ngũ nhân viên chuyên nghiệp với giá thành cạnh tranh nhất.