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有機(jī)酸酸洗緩蝕劑的開發(fā)

    檸檬酸在酸洗鍋爐等金屬設(shè)備時常在較高溫度下使用，清洗液循環(huán)速度也較快。因此，要求緩蝕劑也能適應(yīng)這種條件。現(xiàn)主要使用的緩蝕劑有甲醛-硝基芐混合物、苯基硫脲、鄰二甲苯琉服、Lan-826、SH-O、SH-05、kH-405、SH-501等，緩蝕效率可達(dá)99%以上。Rodine31A（主要成分是二乙基硫脲和吡啶鹽）是一種有效的緩蝕劑，也是陜西省石油化工研究設(shè)計院研制出的我國第一種檸檬酸酸洗緩蝕劉。在pH 3.5的檸檬酸中如不加緩蝕劑，對碳鋼的腐蝕率是140mm/a，加入0.05%-0.3%Rodine31A后，腐蝕率可降到5 mm/a以下。此后，我國科研人員又研制出仿依比特30A（二正丁基硫脲、咪唑啉季銨鹽烷基氯化銨）、SH-05（長鏈季銨鹽類）、SH-405（硫脲類）、SH-409、檸緩-1號（咪唑啉類）檸檬酸緩蝕劑。1982年，四川天然氣所研制出ST82-1（醛硫脲酮混合物）檸檬酸緩蝕劑以及蘭-888多用酸固體緩蝕劑，分別在電廠、化纖廠、化肥工廠的設(shè)備檸檬酸酸洗中使用，獲得良好效果。
    氨基磺酸對金屬的腐蝕性低于硫酸、鹽酸，但清洗時仍需要用緩濁劑。在10%氨基磺酸清洗液中加入0.2%的Lan826，60℃時清洗金屬設(shè)備，緩蝕率可達(dá)99.4%。以90%氨基磺酸5%-6%檸檬酸加0.25%Lan826緩蝕劑及消泡劑可組成強(qiáng)酸性粉劑，使用時溶解成濃度為5%-10%的溶液。在60℃時對藥廠多效蒸餾水機(jī)進(jìn)行循環(huán)酸洗，效果很好，設(shè)備腐蝕很低。用于船舶銅爐清洗則可用89%氨基磺酸、6%檸檬酸、5%二乙基硫脲配成的固體清洗劑。后者就是一種有效的緩蝕劑。用于氨基磺酸的其他緩蝕劑還有聯(lián)炔丙基硫醚、5-苯酰炔丙基硫醇、烏洛托品+硫脲+銅鹽、有機(jī)胺、硫脲、炔醇和無機(jī)鹽類等。如添加200mg/L聯(lián)炔丙基硫醚到60℃、10%氨基磺酸中，碳鋼緩蝕率可達(dá)96%。在有機(jī)胺類中，十二烷基甲基芐基氯化銨緩蝕效果最好，其次是二分子的直鏈脂肪胺；在硫脲系列中，具有取代基長鏈的衍生物緩蝕效果更好；炔醇系化合物中，炔仲醇的緩蝕效果比炔伯醇好，炔叔醇最差；1，3-二乙基硫脲及含硫炔系化合物的緩蝕效果較好；無機(jī)化合物中以碘化鉀緩蝕性能最好。有關(guān)鋅在氨基磺酸介質(zhì)中的緩蝕劑很少，楊婷利用失重法，通過分別測定0.8 mol•dm-3HSO3NH2介質(zhì)中百余種有機(jī)化合物存在條件下，鋅的腐蝕速率和緩蝕劑的緩蝕效率，篩選出氨基磺酸介質(zhì)中對鋅具有一定緩蝕作用的幾種化合物。選擇其中緩蝕效率較高的苯扎溴銨、苯并三氮唑、十二烷基苯磺酸鈉、6501分別作為研究對象，分別進(jìn)行吸附熱力學(xué)研究、吸附動力學(xué)研究及電化學(xué)研究。通過吸附理論和電化學(xué)極化曲線，研究不同溫度下各自在0.8mol•dm-3HSO3NH2介質(zhì)中對鋅的緩蝕作用，計算了吸附熱及緩蝕劑的加入對鋅在氨基磺酸中腐蝕反應(yīng)活化能的影響，進(jìn)而探討緩蝕作用的機(jī)理。由實驗結(jié)果得知，這幾種物質(zhì)在鋅的表面主要產(chǎn)生單分子層吸附，且在所研究的溫度范圍內(nèi)基本上符合Langmuir吸附規(guī)律；苯扎溴銨、苯并三氮唑、十二烷基苯磺酸鈉和6501的吸附過程為放熱反應(yīng)，隨溫度的升高，吸附能力下降，緩蝕率降低；苯扎溴銨、十二烷基苯磺酸鈉和6501屬于陰極型緩蝕劑，苯并三氮唑?qū)儆诨旌闲途徫g劑，四種單組分緩蝕劑的加入均提高了鋅的腐蝕反應(yīng)活化能，都能使腐蝕電流有不同程度的降低。同時作者通過對以上幾種物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配，得到一種緩蝕效果良好的復(fù)合緩蝕劑。采用失重法，電化學(xué)極化曲線法，掃描電鏡對其緩蝕性能進(jìn)行了評價。分別測定了復(fù)合緩蝕劑的抗溫性、抗酸性、抗時間性，其緩蝕率遠(yuǎn)優(yōu)于國家標(biāo)準(zhǔn)和歐美發(fā)達(dá)國家標(biāo)準(zhǔn)，有很好的緩蝕效果。極化曲線法證明該復(fù)合緩蝕劑為陰極型緩蝕劑。掃描電鏡照片顯示無點(diǎn)蝕、晶間腐蝕等非均勻腐蝕現(xiàn)象。該復(fù)合緩蝕劑是氨基磺酸介質(zhì)中鋅的優(yōu)良緩蝕劑。

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2013年7月27日

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