Allgemeine Chemie
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Alt 28.08.2009, 09:14   #1   Druckbare Version zeigen
kogreis Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
Puffer mit NH3 oder Na

Guten Tag zusammen,

Ameisensäure kann mit ein wenig Ammoniak gepuffert werden. Es entsteht ein Gemisch aus Ameisensäure / Ammoniumformiat (=Mischung 1). Eine weiter Möglichkeit der Pufferung besteht durch Natrium bzw. einer Mischung aus Ameisensäure / Natriumformiat (Mischung 2).

Beide Mischungen gibt es zu kaufen und beide tragen als Symbol nicht mehr ätzend sonder reizend. Die Mischung 2 ist etwas korrosiver als die Mischung 1.

Nehmen wir an wir vergleichen Mischung 1 mit Mischung 2 hinsichtlich Korrosivität. Warum ist die Ammoniumformiatmischung weniger korrosiv als die Natriumformiatmischung (bei gleichen Verähltnissen Ameisensäure/Puffer)? Warum ist das Puffersystem mit Ammoniak "effektiver" als das Puffersystem mit Natrium? Gibt es eine chemische (oder physikalische) Erklärung?

Danke für die Hilfe - bisher konnte mir noch keine weiterhelfen.

Konrad.
kogreis ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2009, 10:15   #2   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Puffer mit NH3 oder Na

Beim Ammoniumformiatpuffer wirken die Ammoniumionen noch alos schwache Säure mit. Die Pufferwirkung gegen Basen ist also besser als beim Na-Salz.

Warum eines davon weniger korrosiv sein soll als das andere, kann ich nicht nachvollziehen.
Wie sind die pH-Werte und die absoluten Konzentrationen?

Gruß,
Franz
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Alt 28.08.2009, 10:55   #3   Druckbare Version zeigen
kogreis Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Puffer mit NH3 oder Na

Hallo FK,

"Warum eines davon weniger korrosiv sein soll als das andere, kann ich nicht nachvollziehen." Das ist eben genau meine Frage! Warum gibt es unterschiede.

Hintergrund: wir haben die Korrosionsrate von reiner Ameisensäure im Labor bestimmt. Sie beträgt ca. 180 mpy (mills per year). Werden nun 50% der Säure durch Ammoniak gepuffert reduziert sich die Korrosion auf 40 mpy. Werden dagegen 50% der Säure durch Natrium gepuffert reduziert sich die Korrosion auf 110 mpy. Ich verstehe nicht, warum die Mischung Ammoniumformiat/Ameisensäure weniger korrosiv ist als eine Mischung aus Natriumformiat/Ameisensäure.

Konrad.
kogreis ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2009, 11:02   #4   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Puffer mit NH3 oder Na

Um welchen Werkstoff geht es?

Was heißt "reine Ameisensäure, mit NH3 gepuffert"?
Weiviel Wasser ist drin?

Gruß,
Franz
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Alt 28.08.2009, 11:33   #5   Druckbare Version zeigen
kogreis Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Puffer mit NH3 oder Na

Werkstoff: C1018 carbon alloy mild steel

Es werden 50% Ameisensäure (99,9%) mit 50% Ammoniakwasser (20% Ammoniak/80%Wasser) gemischt. Endlösung hat also 40% Wasser, 50% Ameisensäure und 10% Ammoniak.
kogreis ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2009, 12:02   #6   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Puffer mit NH3 oder Na

Und die Na-gepufferte Lösung?
Zitat:
Es werden 50% Ameisensäure (99,9%) mit 50% Ammoniakwasser (20% Ammoniak/80%Wasser) gemischt.
50/46 = 1,087; 10/17 = 0,588
1,087 - 0,588 = 0,499 -> Verhältnis Ameisensäure zu Ammoniumformiat = 0,499:0,588
Und wer ist so tapfer, die konz. Ameisensäure mit 20proz. Ammoniak zu mischen? Da möchte ich nicht in der Nähe sein.

Gruß,
Franz
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Alt 28.08.2009, 13:05   #7   Druckbare Version zeigen
kogreis Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 4
AW: Puffer mit NH3 oder Na

Wir haben diese Mischungen aus dem Großhandel eingekauft.

Zum Natrium kann ich nicht sagen wie das Hergesellt wird, aber auf der Spezifikation steht:

40,9% Natriumformiat, 22,9% Ameisensäure

Auf der Spezifikation von Ammoniakpuffer steht:

37,1% Ammoniumformiat, 22,9% Ameisensäure

Beides müsste "50% Ameisensäure" ergeben.

Leider weiß ich jetzt immer noch nicht, warum die Pufferung mit Natrium korrosivier ist als die mit Ammoniak. Ist Ammoniak vielleicht ein richtier Puffer und Natrium nur ein gelöstes Salz. Hat es was mit der Bindungsstärke zu tun?
kogreis ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 28.08.2009, 16:12   #8   Druckbare Version zeigen
FK Männlich
Moderator
Beiträge: 60.898
AW: Puffer mit NH3 oder Na

So grob enthalten beide das gleiche Verhältnis von Formiat zu Ameisensäure (ca. 6:5). Der Wassergehalt unterscheidet sich nicht besonders. Die pH-Werte sollten praktisch gleich sein.
Bleiben also die Fragen:
wirken die Na-Ionen korrosionsfördernd
oder die Ammoniumionen korrosionshemmend?
Giobt es sonstige Faktoren?

Ich weiß zwar, dass Alkylammoniumionen den Angriff von Säuren auf bestimmte Metalle hemmen, ob dies auch für Ammoniumionen selbst zutrifft, kann ich nicht sagen.

Wie hoch ist der Gehalt an Chloridionen in den beiden Mischungen?

Gruß,
Franz
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