鉄の防食方法について

質問

鉄(Fe)の防食方法について調べていますが知識に乏しく、なかなか解決できなかったため質問させていただきます。

錆びている材料を硫酸→塩酸の順に用いて錆除去をし空気による腐食を防ぐため水中を移動させ、
次の表面加工を行っています。
しかし、水中移動時の水がｐＨ３の酸性に近い値であるためｐＨ７のアルカリ性(中性？)に近づけたいのですが、
ｐＨをあげるのに最も効果的であるとされる水の循環(入れ替え)が少なくｐＨが上がりませんでした。

そのため、水の中にアルカリ性の触媒(溶液？)を投入しようと思っています。
(水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、硫酸ナトリウム,,,など)

この場合、多少の硫酸、塩酸の持込みがあると考えられるのですが、何か異常な反応が発生する可能性は有るのでしょうか？

なお、次の表面加工は石灰です。(防錆剤が含まれています。また石灰は表面に乗る状態になります)
また、硫酸→塩酸の間では酸の持込を減らすため水にてシャワーを行っています。
(塩酸→水中移動間については行っておりません。水中での移動時に減っていると仮定しています)

ここで行う質問でないことは承知の上ですが
なにぶん勉強不足ですので、化学式によって求めることができませんでした。
よろしくお願いいたします。

回答No.2

ORUKA1951 · ベストアンサー

中学・高校の理科・化学の教科書を読み返して見ましょう。(ゆとり時代はイオンとか習ってないので現行のものが良い)。基礎知識が不足しているように思います。
　鉄の酸洗いは、鉄の酸化物( FeO,Fe₂O₃,Fe₃O₄など )を取り除くためです。硫酸や塩酸の濃度が書かれていませんが、酸の種類よりは温度が大きな要素になります。硫酸と塩酸を二種類使う意味はないのじゃないかと・・・。不揮発性の硫酸を使うのはできるだけ避けるのが通常です。完全に除去できないし、飛散すると水分が蒸発して酸化性のある濃硫酸となり様々な物を犯します。(服なんか数ヶ月もすればボロボロになる)
　ただ、金属の一般的性質で「酸と反応して水素を発生しイオンとなる。」と言うものがあります。<--今は中学校でかならず学びます---。

　希塩酸に濡れた状態(布などをかければよい)で水槽に移動し、水槽を加温すると塩酸は除去されます。--気体は凝縮して回収
　それに石灰(CaCO₃)を加えればよい。残った塩酸はカルシウム塩として水中に溶けたままで、飽和なCaCO₃のみ残るはず。

　石灰があるのでしたら石灰で中和すれば良い。石灰は弱酸と強塩基の塩ですから、強酸があると強酸と強塩基の塩を作る。
　CaCO₃ + 2HCl → CaCl₂ + CO₂(二酸化炭素)

　なにか伝統があっての処理だと思いますが、無駄なこと随分しているように思われます。

お礼

二度に亘り質問してしまい申し訳ありませんでした。
再度勉強しなおしたいと思います。

今回、いろいろ調べた上で質問させて頂きましたがなにぶん勉強不足でしたので不愉快な点が多々あったとは思いますが
丁寧に回答いただきありがとうございました。

水のｐHを上げることばかり考えておりその他の作業について考えていませんでした。
硫酸を除いて塩酸のみで処理してみようと思います。

補足

ちょうどゆとり世代に当たりますので勉強させていただきます。

濃度、温度は調整しています。

ということは、水中をすばやく移動し、適度に加温した石灰水に投入したほうが無駄がないということでいいでしょうか？

問題無いという形で実験してみたいと思います。

回答No.4

ORUKA1951

No.2です。
　結論から言うと硫酸を使う意味はない!!
　加温した塩酸中で酸洗いをして、そのまま石灰水に入れればよい。
　石灰水は加温の必要はない。

お礼

無粋な事を何度も聞いてすいませんでした。

知識の乏しい私に丁寧に回答いただきありがとうございました。

回答No.3

c80s3xxx

鉄錆の溶解には硫酸はあまり向いていません．
なので，他の理由がない限り，硫酸の工程は省いてもよいのでは．
塩酸で錆除去をした後，シャワー水洗してから水に入れるのが合理的でしょう．
水中での保存とかが必要でないなら，シャワー後そのまま石灰での処理に入ってしまうのがよいと思いますが．

お礼

回答ありがとうございます。
参考にさせていただきます。

補足

硫酸でさびを剥離して、その後塩酸にて鉄表面を綺麗にするために２つ使用しています。

設備上シャワーが塩酸後にできないので
ほかの方の意見にもありましたが、
水中をすばやく移動し、適度に加温した石灰水に投入したほうが無駄がないということでいいでしょうか？

足りない知識での考えですので間違ってるかもしれませんがご容赦ください。

回答No.1

Saturn5

＞空気による腐食を防ぐため水中を移動させ、次の表面加工を行っています
この時間はどれかうらいですか？
５分以内に終わる物ならば、空気中でも水中でも大差ないです。
当然ですが、ｐＨ３でもｐＨ８でもほぼ同じです。

１０時間くらいかけて移動するならば違いが出るかもしれません。
溶液をアルカリ性にして防蝕するのも１つの方法でしょう。
１Ｖくらいの弱い電圧をかけ、負に帯電させておくのも１つの方法です。

お礼

回答ありがとうございました。

補足

すいません。補足させていただきます。

水中での移動は約１分です。
しかしその前にて硫酸９分、塩酸１２分ほどに浸かっています。
塩酸からｐＨ３の水に投入し移動させています。

空気中だと付着した塩酸と反応した金属素地で錆が促進されるものだとばかり思っていました。