缓蚀剂和有机胺
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缓蚀剂
定义:在腐蚀环境中以适当浓度和形式(一般是很少的量)添加某种物质,能使金属的腐蚀速度大大降低,这种物质就叫缓蚀剂(即腐蚀抑制剂)。
缓蚀剂的分类:
按化学组成,可分为无机和有机缓蚀剂;
按保护金属种类,可分为钢铁、铜、铝等缓蚀剂;
按溶解性能,可分为油溶性和水溶性缓蚀剂;
按腐蚀介质pH值,可分为中性介质、酸性和碱性介质缓蚀剂;
按腐蚀电化学机理,可分为阳极型(主要抑制阳极过程) 、阴极型(主要抑制阴极过程) 、混合型(既抑制阳极过程又抑制阴极过程)缓蚀剂;
按照保护膜的性质,可分为氧化膜型(缓蚀剂与金属反应生成氧化物膜;薄而至密,与金属结合牢固,保护效果好)、沉淀膜型(缓蚀剂与溶液中某些物质反应生成沉淀膜;厚而多孔,与金属结合较差,保护效果不好,可能造成结垢问题)、吸附膜型(缓蚀剂吸附在金属表面形成保护膜;在酸性介质中保护效果好,要求金属表面洁净)缓蚀剂。
缓蚀剂的协同效应:
几种物质分别单独加入介质中时效果不大,甚至没有缓蚀作用,而将它们按某种配方复合加入,则可能产生很高的缓蚀效率。
这种现象称为缓蚀剂的协同效应(或协同作用)。
相反,复合加入时缓蚀效果反而降低,称为负协同效应。
协同效应不是简单的加和,而是相互促进。
利用缓蚀剂的协同效应已经开发出许多高效的复合缓蚀剂,今后仍然是缓蚀剂发展的方向之一。
油溶性缓蚀剂防腐机理
主要成分:咪唑啉酰胺
保护机理:有机缓蚀剂都含有极性基团和非极性基团。
前者是亲水性的,后者是疏水性的(或亲油性的)。
极性基团通过物理吸附或化学吸附作用吸附在金属表面上。
咪唑啉酰胺上的氮原子向铁原子的空d轨道提供孤对电子形成配位键,化学吸附在铁表面,改变了金属表面的电荷状态和界面性质,使能量状态稳定化,从而降低了腐蚀反应倾向(能量障碍)。
同时,非极性基团形成一层疏水性的保护膜,阻碍腐蚀性物质向金属表面移动(移动障碍)。
疏水基
亲水基
移动障碍
能量障碍
油溶性缓蚀剂特点:
(1)缓蚀效率高、用量少。
(2)缓蚀剂溶于油、避免了露点腐蚀。
(3)成膜速度快、结合牢。
(4)不影响油品质量、不产生油水乳化。
(5)无毒、无二次污染。
(6)可长期保存、使用方便。
油溶性缓蚀剂使用方法
(1)用粗汽油将油溶性缓蚀剂稀释(1:1),按塔的总量计算注入10~20ppm油溶性缓蚀剂(成膜初期半个月20ppm,成膜巩固期一个月15ppm,成膜稳定期维持10ppm)。
(2)对现场已使用水溶性缓蚀剂的装置,只需加一条DN25汽油线进缓蚀剂罐幷在罐顶加
一放空,其它设备全部利旧。
(3)对一台泵供多个注入点的情况,为保证各注入点的流量均衡稳定,泵出口各路需加阀和流量计,以便人工调节各路流量。
评价
可对加注油溶性缓蚀剂前后塔顶回流罐切水中的Fe2+含量进行分析,比较加油溶性缓蚀剂前后铁离子含量的变化以评价其缓蚀效果。