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低温酸化缓蚀剂 |
有机酸酸洗缓蚀剂的开发
柠檬酸在酸洗锅炉等金属设备时常在较高温度下使用，清洗液循环速度也较快。因此，要求缓蚀剂也能适应这种条件。现主要使用的缓蚀剂有甲醛-硝基苄混合物、苯基硫脲、邻二甲苯琉服、Lan-826、SH-O、SH-05、kH-405、SH-501等，缓蚀效率可达99%以上。Rodine31A（主要成分是二乙基硫脲和吡啶盐）是一种有效的缓蚀剂，也是陕西省石油化工研究设计院研制出的我国第一种柠檬酸酸洗缓蚀刘。在pH 3.5的柠檬酸中如不加缓蚀剂，对碳钢的腐蚀率是140mm/a，加入0.05%-0.3%Rodine31A后，腐蚀率可降到5 mm/a以下。此后，我国科研人员又研制出仿依比特30A（二正丁基硫脲、咪唑啉季铵盐烷基氯化铵）、SH-05（长链季铵盐类）、SH-405（硫脲类）、SH-409、柠缓-1号（咪唑啉类）柠檬酸缓蚀剂。1982年，四川天然气所研制出ST82-1（醛硫脲酮混合物）柠檬酸缓蚀剂以及兰-888多用酸固体缓蚀剂，分别在电厂、化纤厂、化肥工厂的设备柠檬酸酸洗中使用，获得良好效果。
氨基磺酸对金属的腐蚀性低于硫酸、盐酸，但清洗时仍需要用缓浊剂。在10%氨基磺酸清洗液中加入0.2%的Lan826，60℃时清洗金属设备，缓蚀率可达99.4%。以90%氨基磺酸5%-6%柠檬酸加0.25%Lan826缓蚀剂及消泡剂可组成强酸性粉剂，使用时溶解成浓度为5%-10%的溶液。在60℃时对药厂多效蒸馏水机进行循环酸洗，效果很好，设备腐蚀很低。用于船舶铜炉清洗则可用89%氨基磺酸、6%柠檬酸、5%二乙基硫脲配成的固体清洗剂。后者就是一种有效的缓蚀剂。用于氨基磺酸的其他缓蚀剂还有联炔丙基硫醚、5-苯酰炔丙基硫醇、乌洛托品+硫脲+铜盐、有机胺、硫脲、炔醇和无机盐类等。如添加200mg/L联炔丙基硫醚到60℃、10%氨基磺酸中，碳钢缓蚀率可达96%。在有机胺类中，十二烷基甲基苄基氯化铵缓蚀效果最好，其次是二分子的直链脂肪胺；在硫脲系列中，具有取代基长链的衍生物缓蚀效果更好；炔醇系化合物中，炔仲醇的缓蚀效果比炔伯醇好，炔叔醇最差；1，3-二乙基硫脲及含硫炔系化合物的缓蚀效果较好；无机化合物中以碘化钾缓蚀性能最好。有关锌在氨基磺酸介质中的缓蚀剂很少，杨婷利用失重法，通过分别测定0.8 mol•dm-3HSO3NH2介质中百余种有机化合物存在条件下，锌的腐蚀速率和缓蚀剂的缓蚀效率，筛选出氨基磺酸介质中对锌具有一定缓蚀作用的几种化合物。选择其中缓蚀效率较高的苯扎溴铵、苯并三氮唑、十二烷基苯磺酸钠、6501分别作为研究对象，分别进行吸附热力学研究、吸附动力学研究及电化学研究。通过吸附理论和电化学极化曲线，研究不同温度下各自在0.8mol•dm-3HSO3NH2介质中对锌的缓蚀作用，计算了吸附热及缓蚀剂的加入对锌在氨基磺酸中腐蚀反应活化能的影响，进而探讨缓蚀作用的机理。由实验结果得知，这几种物质在锌的表面主要产生单分子层吸附，且在所研究的温度范围内基本上符合Langmuir吸附规律；苯扎溴铵、苯并三氮唑、十二烷基苯磺酸钠和6501的吸附过程为放热反应，随温度的升高，吸附能力下降，缓蚀率降低；苯扎溴铵、十二烷基苯磺酸钠和6501属于阴极型缓蚀剂，苯并三氮唑属于混合型缓蚀剂，四种单组分缓蚀剂的加入均提高了锌的腐蚀反应活化能，都能使腐蚀电流有不同程度的降低。同时作者通过对以上几种物质进行复配，得到一种缓蚀效果良好的复合缓蚀剂。采用失重法，电化学极化曲线法，扫描电镜对其缓蚀性能进行了评价。分别测定了复合缓蚀剂的抗温性、抗酸性、抗时间性，其缓蚀率远优于国家标准和欧美发达国家标准，有很好的缓蚀效果。极化曲线法证明该复合缓蚀剂为阴极型缓蚀剂。扫描电镜照片显示无点蚀、晶间腐蚀等非均匀腐蚀现象。该复合缓蚀剂是氨基磺酸介质中锌的优良缓蚀剂。
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