Trong không khí, sự có mặt của H2S có thể là nguyên nhân trực tiếp hoặc gián tiếp kích thích sự ăn mòn của các vật liệu kim loại và sơn phủ bề mặt có gốc kim loại [165]. Tổng lượng thời gian mưa cũng như thời gian nắng và nồng độ của H2S có thể kích thích sự ăn mòn khí quyển ban đầu của thép cacbon [38].
Các kim loại như đồng, bạc dễ bị ăn mòn bởi H2S trong không khí. Vàng và hợp kim có sức kháng trở tốt đối với quá trình ăn mòn H2S trong không khí. Do vậy, vàng thường được sử dụng thay thế bạc trong các tiếp điểm đối với các thiết bị sử dụng trong môi trường đặc biệt. Chỉ riêng chi phí thay thế các tiếp điểm bạc bằng vàng trong năm 1963 được US EPA ước tính vào khoảng 14,2 triệu USD [150].
Theo nghiên cứu của Donalson và Andy (2005), nồng độ H2S ở khu vực châu Âu và miền Nam nước Mỹ chỉ dao động trong khoảng 7 ppb, nhưng ở Thượng Hải nồng độ H2S đo được trong không khí là khoảng 800 ppb, và trong khu công nghiệp (Souzhou) lên tới 1.500 ppb. Kim loại đồng có thể bị ăn mòn trong môi
34
trường không khí với nồng độ H2S là 1 ppb trong thời gian 1 năm, độ dầy của lớp màng sunfua đồng là khoảng 50 nm. Do vậy vấn đề ăn mòn kim loại trong không khí ở khu vực Châu Á trở thành vấn đề quan ngại đối với nhiều quốc gia [49].
Nghiên cứu về ảnh hưởng của H2S trong công trình ngầm (tầu điện ngầm, Pháp) đến sự ăn mòn của kim loại cho thấy với nồng độ H2S trong không khí từ 0,1 đến 0,5 ppb, nhiệt độ từ 15 0C đến 27 0C, độ ẩm từ 35 % đến 75 %, có tỷ lệ ăn mòn là từ 80 nm/ngày đến 270 nm/ngày. Quá trình ăn mòn của kim loại đồng được mô tả theo các phương trình 1.11 đến 1.14 [146]:
4Cu ⇄ 4Cu+ + 4e- (1.11)
O2 + 2H2O + 4e- ⇄ 4OH- (1.12)
H2S + OH- ⇄ HS- + H2O (1.13)
4Cu+ + 2HS- + 2H2O ⇄ 2Cu2S + 2H3O+ (1.14) Nguồn: Tran và nnk, 2003 [146]. H2S có ảnh hưởng đến lớp sơn phủ bên ngoài và tùy vào ô xit kim loại để tạo màu thì bị biến đổi thành mầu xám, xám đen (đối với chất tạo màu sơn có gốc từ Chì, Thủy ngân, Coban, Thiếc) hay da cam (đối với Cadimi)… [150].
1.4. Quá trình hình thành sunfua và các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình này trong HTTN thải