全有机系高效环保缓蚀剂的研制及电化学研究
一种新型高效阻垢缓蚀剂的研制
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高 , 中离子浓 度增加 , 导致结 垢 和设备腐 蚀 等问 水 又
题 . 机膦 化 合 物 和 共 聚 物 复 配 的全 有 机 配方 有
主要试 剂 : 氯化钠 、 水硫 酸镁 、 七 氯化 钙 、 酸氢 碳
因其 含磷量 低 , 硬度 较 高 、 环 比大 、 缩 倍 数 高 对 循 浓 的体 系具 有 良好 的阻 垢 和 缓 蚀 效 果 而 得 到广 泛应 用. 王睿 等 发现 有机 膦 酸 与 聚羧 酸之 间存 在 明显 的协 同效应 ; 梅平 等 研究 发 现 次膦 酸基 聚 丙 烯 酸
收稿 日期 : 0 0 3 -1 2 1 492
作者 简介 : 郝善奎( 9 2) 男 , 16 一 , 工程师 , 主要从事油 田化学剂研制及水处理研 究. - a :saj n su eu c E m i lh ni @xy .d .n li a
郝 善奎 : 一种新型高效阻垢缓蚀剂 的研制
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1 3 2 静 态挂 片评 价 方法 参 考 中华人 民共 和 国 . . 石油 天然 气行 业标 准 S / 2 3—2 0 ( 田采 出 Y T57 00 油
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文章 编号 :6 30 4 2 1 ) 20 8 -5 17 -6 X(0 0 -0 00 1
一
种 新 型 高效 阻垢 缓 蚀剂 的研 制
郝 善奎
( 港 油 田集 团 油 田化 学 有 限 公 司 , 津 大 港 30 8 ) 大 天 0 20
13 1 碳 酸 钙 沉 积 法 .. 式计 算 阻垢率
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向..
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缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向1缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理概括起来可以分为两种,即电化学机理和物理化学机理[1]。
电化学机理是以金属表面发生的电化学过程为基础,解释缓蚀剂的作用。
而物理化学机理是以金属表面发生的物理化学变化为依据,说明缓蚀剂的作用。
这两种机理处理问题的方式不同,但它们并不矛盾,而且还存在着某种因果关系。
1.1缓蚀剂的电化学机理金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果,这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素,原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1]。
如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个,原电池反应将减缓,金属的腐蚀速度就会减慢。
把能够抑制阳极反应的缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂;能够抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂;而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。
重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂。
阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响是:(1)在金属表面生成薄的氧化膜,把金属和腐蚀介质隔离开来;(2)因特性吸附抑制金属离子化过程;(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]。
阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀:(1)提高阴极反应的过电位.有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电的过电位抑制氢离子放电反应,例如,Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中的酸性物质,降低氢离子浓度,提高析氢过电位,使氢离子在金属表面的还原受阻,减缓腐蚀;(2)在金属表面形成化合物膜,如有机缓蚀剂中的低分子有机胺及其衍生物,都可以在金属表面阴极区形成多分子层,使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀;(3)吸收水中的溶解氧,降低腐蚀反应中阴极反应物的浓度,从而减缓金属的腐蚀。
混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程的影响主要表现在:(1)与阳极反应产物反应生成不溶物,这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀的作用,磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等的缓蚀就属于这一类型;(2)形成胶体物质,能够形成复杂胶体体系的化合物可作为有效的缓蚀剂,例如Na2Si03等;(3)在金属表面吸附,形成吸附膜达到缓蚀的目的,明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附,吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附,故都可以起到缓蚀的作用[2]。
含氮有机缓蚀剂JZH-1的研究
![含氮有机缓蚀剂JZH-1的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/ac38d261af1ffc4ffe47ac0e.png)
4 钢 电极 在试 验介 质 中的交流 阻抗进 行 测试. 5
4 碳钢的缓蚀效率 5
(
)
2 结 果 与讨 论
2 1 缓蚀剂 J H- . Z 1的结构
/
5℃ O
6 ℃ O
8.1 4 7
8 . 3 7 2
经元 素分 析测 得 J H一 Z 1的 C、 N 的百 分 含 H、
量 分别为 6 . 、 . 1 2 . , 子 量为 5 0 结 构 式 9 0 5 8 、4 1 分 8.
如下 :
7℃ 0 8O ℃
8.9 6 3 9.5 O 2
收 稿 日期 : 0 60 —6 2 0 —50 . 基 金 项 目 : 北 省 自然 科 学 基 金 项 目 (0 4 A14 ;湖北 省 教 育厅 青 年 基 金 项 目( O4 O 7 . 湖 2 0 AB 1 ) 2OD O )
有 较好 的缓 蚀性 能 , 一 种 高 效含 氮 有 机缓 蚀 剂 . 是
但 一般 使用 的缓 蚀剂 往往不 是单 一组 分 , 是 由具 而
盐 酸溶液 中对 4 钢 的缓 蚀效 果. 5
1 实验
静态腐 蚀 失 重试 验 . 质 为 4 钢 片 (0mm 材 5 4
×3 0 mm × 5 mm) 试 验 介 质 为 空 白 、 Z 1及 , J H- J H一 +P 的 4mo/ HC 溶 液 , 验 时间为 3h Z 1 A lL 1 试 .
Vo. 0 No 4 14 . De . 2 0 c 06
文 章编 号 :10 —10 20 ) 40 5 —3 0 019 (0 60 —5 60
含氮有机缓蚀剂 J H 1的研究 Z 一
廖海星 , 唐和 清。 齐公 台 ,
一种高效环保型阻垢缓蚀剂制备及性能研究报告
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一种高效环保型阻垢缓蚀剂的制备及性能研究摘要:以无水马来酸酐和β-巯基丙酸为主要原料、铬酸钾为催化剂合成出S-羧乙基硫代琥珀酸(CETSA>,并对其阻垢缓蚀效果进行了研究。
结果表明:S-羧乙基硫代琥珀酸具有良好的水溶性和生物降解性,在宽pH范围内具有较好的缓蚀阻垢性能,尤其将其与葡萄糖酸钠、丙烯酸羟丙酯<HPA)及Zn盐等物质复配后<无磷1#),其缓蚀率得到大幅度提高。
它在45℃和投加浓度为20ppm条件下,其缓蚀率可达93.2%、阻垢率达98.5%,且无磷环保,具有更高的性价比。
关键词:无磷环保型;缓蚀阻垢剂; S-羧乙基硫代琥珀酸;合成中图文分类号:TQ085 文献标识码:APreparation and Study of a New kind of Phosphorus-freeCorrosionand Scale InhibitorZeng De-fang, Xiao Jian-guo(School of Resource and Environmental Engineering, WuhanUniversityof Technology。
HubeiKey Lab of Mineral Resource Processing and Environment。
Wuhan, Hubei430070, P.R.China>Abstract:Experimental process of preparing S-carboxymethyl thiosuccinate acid<CETSA) is described, in which anhydrous maleic anhydride and β-mercaptopropionic acid are used as the main raw material and catalyst such as potassium chromate was used. Its scale and corrosion inhibition performance has been studied compound with other water treatment. Result shows that CETSA has a good water-soluble、bio-degradability, and has a good scale and corrosion inhibition ability within a wide range of pH values. When compound with sodium gluconate, hydroxypropyl acrylate (HPA> and Zn salt, the performance has obviously enhanced. Under the condition of 45℃,dosage of 20mg·L-1,the corrosion inhibition rate can reach up to 93.2% , and its scale inhibition rate can reach up to 98.5%. In addition, the formula is Phosphorus—Free,so it has a much more higher ratio of quality to value. Keywords:phosphorus-free and environmentally friendly type。
缓蚀剂开题报告
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缓蚀剂开题报告引言缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀速度的物质,在许多工业领域中得到广泛应用。
随着工业化的发展,金属腐蚀带来的问题越来越严重,因此寻找高效、环保的缓蚀剂成为了重要的研究领域。
本次开题报告旨在介绍缓蚀剂的研究背景与意义,以及我们计划采取的具体研究方案。
研究背景与意义金属腐蚀是一个普遍存在的问题,它会导致设备的老化、材料的减损甚至危及人身安全。
为了解决这个问题,人们广泛研究了各种缓蚀剂,希望能够减缓金属的腐蚀速度。
然而,传统的缓蚀剂往往存在一些不足之处,例如:对环境的污染、缓蚀效果不稳定、使用寿命较短等。
因此,我们希望能够通过研究新型缓蚀剂,改进这些缺点,提高缓蚀效果,并减少对环境的影响,为工业生产提供可靠的保护。
研究目的与内容本次研究的目的是开发一种新型环保缓蚀剂,以提高金属的抗腐蚀能力。
具体研究内容包括以下几个方面:1.确定缓蚀剂的基本要求和核心功能,包括缓蚀效果、环境友好性等;2.研究不同材料的腐蚀机理,分析其缓蚀剂需求的差异;3.通过实验方法,筛选和评估各类潜在缓蚀剂的性能;4.对表现出优异性能的缓蚀剂进行深入研究,探索其工作机理;5.优化缓蚀剂的配方和使用条件,提高其缓蚀效果和使用寿命;6.对优化后的缓蚀剂进行实际应用测试,验证其有效性。
研究方法与技术路线我们计划采用以下方法与技术路线进行研究:1.理论研究:通过文献查阅和资料分析,深入了解金属腐蚀的机理和缓蚀剂的基本原理,为后续实验提供理论依据。
2.实验测试:选取不同金属材料进行腐蚀测试,通过浸泡、电化学等实验方法,评估不同缓蚀剂对腐蚀速度的影响。
3.表面分析:使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析方法,观察金属表面的形貌和结构变化,研究缓蚀剂的作用机理。
4.缓蚀剂配方优化:根据实验结果,调整缓蚀剂的配方比例和使用条件,提高缓蚀效果和使用寿命。
5.应用测试:将优化后的缓蚀剂应用于实际的工业设备中,进行长期应用测试,评估其在实际环境中的可行性和效果。
缓蚀剂作用机理研究进展
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缓蚀剂作用机理研究进展赵希林;刘继宁;刘丽娟;郑雪峰【摘要】对常用的钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂进行了概述,重点阐述了目前关于缓蚀剂作用机理的三种主要理论,即成膜理论、吸附理论和电极过程抑制理论,分析了钨酸盐、钼酸盐、有机膦酸盐、杂环类及复合型缓蚀剂作用机理的研究进展情况.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2015(032)004【总页数】4页(P9-12)【关键词】缓蚀剂;缓蚀理论;作用机理【作者】赵希林;刘继宁;刘丽娟;郑雪峰【作者单位】四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】TG174.42Key words:corrosion inhibitor ; corrosion inhibition theory ; action mech anism19世纪50年代美国钢铁企业曾使用向除锈酸液中添加某种药剂的方法,取得满意的除锈防腐效果,自1860年英国宣布第一个缓蚀剂专利开始,缓蚀剂的应用得到了快速发展,至今形成了铬酸盐、锌盐、硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、全有机膦系、钼酸盐、钨酸盐、有机羧酸、有机胺等系列。
缓蚀剂种类繁多且机理复杂,目前没有一种统一的方法将其合理分类[1]。
缓蚀机理的研究是金属防腐研究中极为重要的问题,关于缓蚀理论主要有三种,即成膜理论、吸附理论和电极过程抑制理论。
成膜理论是指缓蚀剂在金属表面形成不溶于水或难溶于水的保护膜,从而抑制金属腐蚀;具有极性基团的有机缓蚀剂则主要是通过范德华力或与金属表面氧化物形成共价键的形式,吸附在金属表面起到防腐的作用,这就是吸附理论;电极过程抑制理论则指缓蚀剂通过抑制金属在腐蚀介质中的电化学过程来减缓金属腐蚀速度的理论。
这些理论并不是孤立存在的,某些缓蚀剂防腐是这几种作用共同作用的结果。
天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究
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定稿日期:2004-12-21基金项目:山东省教育厅科技计划项目(J02C52)作者简介:穆振军,男,1976年生,硕士,助工,从事腐蚀与防护的研究天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究穆振军 杜 敏(中国海洋大学化学化工学院青岛266003)摘要:以锌盐、葡萄糖酸盐为主要缓蚀成分复配的适用于天然海水中碳钢的高效缓蚀剂,用失重法测定其缓蚀效率,并用电化学方法分析其缓蚀作用机理.结果表明:未预膜时缓蚀剂的临界浓度是280mg/L ,此时对碳钢的缓蚀率为9318%,试样表面光亮如初,没有局部腐蚀;预膜后缓蚀剂的临界浓度降为210mg/L ,此时对碳钢的缓蚀率为9311%.通过极化曲线分析可知该缓蚀剂是一种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂.据交流阻抗谱图分析得到该缓蚀剂成膜反应分3个阶段:反应初期,缓蚀剂在电极表面初步吸附;反应中期,至浸泡48h 时第一层缓蚀膜形成;反应后期,缓蚀膜向多层发展.关键词:缓蚀剂 天然海水 极化曲线 交流阻抗 缓蚀机理中图分类号:P714,P75513 文献标识码:A 文章编号:100524537(2005)04202052041前言合理使用缓蚀剂是防止金属及其合金在环境介质中发生腐蚀的有效方法.缓蚀剂技术由于具有良好的效果和较高的经济效益,已成为防腐蚀技术中应用最广泛的方法之一,尤其在石油产品生产加工、化学清洗、大气环境、工业用水、仪器仪表制造及石油化工生产过程中,缓蚀技术已成为最主要的防腐蚀手段[1].但随着环境保护和安全意识的加强,一些有毒有害的缓蚀剂将被限制或禁止使用[2].据此,本实验室研发了以锌盐、葡萄糖酸盐和烷基多糖苷(AP G )为主要缓蚀成分复配的适用于天然海水中碳钢的低毒、高效缓蚀剂.通过失重实验测定了预膜前、后不同浓度下该缓蚀剂在天然海水中对碳钢的缓蚀效率,并通过极化曲线和交流阻抗两种电化学方法研究了该种缓蚀剂的缓蚀机理和成膜过程.2实验方法实验材料为907碳钢.用于电化学实验的试样尺寸为:110cm ×110cm ×017cm ,试样保留一个1cm 2的表面,其余面均用环氧树脂封嵌制成工作电极,电解池采用经典的三电极体系.工作电极在实验前经各级砂纸逐级(500目,800目,1#,4#金相砂纸)打磨,直到露出光亮均匀的金属面,用去离子水冲洗,滤纸吸干,丙酮擦拭除油后待用;用于失重法实验的试样尺寸为310cm ×119cm ×016cm.试样在实验前经240目和500目水砂纸逐级打磨,且各试样钻有孔径约013cm 的小孔以备挂片之用.将硫酸锌(150mg/L ~200mg/L ,化学纯)、葡萄糖酸钙(50mg/L ~100mg/L ,工业品)、AP G (30mg/L ~50mg/L ,工业品)、硅酸钠(20mg/L ~30mg/L ,分析纯)和钨酸钠(10mg/L ~30mg/L ,分析纯)按一定比例置于容器中,搅拌均匀即得所需缓蚀剂.失重法采用静态全浸悬挂法,每组实验选用3个试样作平行测试,实验周期为28d ,腐蚀介质为取自青岛鲁迅公园的天然海水,盐度是32‰.实验过程中,海水定期更新.电化学法采用经典三电极体系,辅助电极为铂电极,饱和甘汞电极作参比电极,工作电极是907碳钢,实验仪器为德国IM6e 电化学工作站,用其SIM 程序进行数据处理.试样腐蚀一个周期后,对空白天然海水和添加缓蚀剂(280mg/L )中的碳钢试样分别用扫描电镜(J SM -840Scanning microscope )观察,并记录表面状态,放大倍数为500倍.3结果与讨论311失重实验分析图1示出预膜(1000mg/L 缓蚀剂溶液中预膜48h )和无预膜两种情况下不同浓度的缓蚀剂对碳钢缓蚀率的变化曲线.同时对空白海水(图2)和添加280mg/L 缓蚀剂(无预膜,图3)介质中腐蚀28d 后的试样表面用扫描电镜进行了观察.从图1显示:(1)预膜和无预膜时缓蚀效果与添第25卷第4期2005年8月 中国腐蚀与防护学报Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection Vol 125No 14Aug 1200Fig.1The relation between IE and inhibitor concentration Fig.2SEM image of mild steel sample after 28d in seawaterwithoutadditionFig.3SEM image of mild steel sample after 28d in seawaterwith 280mg/L inhibitorsFig.4The polarization curves with different concentration加浓度的变化趋势基本一致,预膜后缓蚀率要比无预膜时高,在低浓度时(70mg/L 时,预膜后缓蚀率提高15%)更为明显.(2)缓蚀剂的缓蚀率与用量关系并不是线性的.无预膜情况下,当缓蚀剂浓度低于70mg/L 时,其缓蚀作用比较微弱,缓蚀剂浓度在70mg/L ~280mg/L 时,随其浓度的增大缓蚀率迅速变大且趋缓;缓蚀剂浓度大于280mg/L 时,其缓蚀率提高不明显,据此确定该缓蚀剂的临界浓度是280mg/L ,此时缓蚀剂对碳钢的缓蚀率为9318%;当使用1000mg/L 该缓蚀剂预膜48h 后,其临界浓度降为210mg/L ,此时的缓蚀率达到9311%.可见,该缓蚀剂是成膜型缓蚀剂[3],较高的预膜浓度可以快速生成完整的缓蚀膜,提高缓蚀率,降低缓蚀剂用量.图2和图3比较可得:空白海水中,试样腐蚀28d 后,其表面原有砂纸打磨留下的划痕已经被腐蚀掉了,而且表面出现了点蚀和深浅不等、周边不规则的溃疡状腐蚀[4];添加280mg/L 缓蚀剂,试样腐蚀28d 后,表面除了砂纸打磨留下的划痕外,没有局部腐蚀发生,说明该缓蚀剂在临界浓度时能有效抑制天然海水对碳钢的局部腐蚀.这是因为缓蚀剂在碳钢表面成膜,覆盖了表面的活性点,以及复配组分中钨酸盐离解出的WO 2-4离子在碳钢表面吸附,并和海水中Cl -离子在该表面发生竞争吸附,使碳钢表面Cl -离子浓度降低[5,6],从而降低了局部腐蚀发生的可能.312电化学测试分析31211极化曲线分析 图4示出添加不同浓度缓蚀剂的极化曲线图谱.解析该曲线所得参数列入表1.通过图4和表1分析得到:相对海水空白,添加缓蚀剂后腐蚀电流密度减小,表明缓蚀剂对碳钢腐蚀产生抑制作用,这是因为随着缓蚀剂浓度的增加,在电极表面形成的缓蚀膜越来越完整致密,阻止了腐蚀介质与电极的接触,从而起到良好的缓蚀作用.从添加缓蚀剂后的极化曲线看,腐蚀电位正移,表明该缓蚀剂主要为控制电化学反应阳极过程的缓蚀剂,602中国腐蚀与防护学报第25卷T able 1The parameters obtained from polarization curvesC inhibitor /mg ・L -10(blank )70210350E corr /V -01817-01694-01653-01677b a /mV ・d -1245203156135b c /mV ・d-1-144-138-117-109i corr /μA ・cm-29105413921161185IE/%511576117916这是因为缓蚀剂中的硅酸钠和葡萄糖酸根在阳极区与阳极溶解产物(Fe 2+和Fe 3+)形成难溶盐和螯合物的沉积膜,抑制了阳极的溶解[7];当缓蚀剂浓度超过210mg/L 时,腐蚀电位又负移,表明缓蚀剂高浓度形成的吸附膜对氧扩散过程控制的阴极过程也有较强的抑制作用,这主要是缓蚀剂中的Zn 2+离子与阴极反应的产物(OH -)作用生成难溶的氢氧化锌,它们在阴极区域沉积使得氧难以到达阴极,从而降低了阴极过程的反应速度[3].从表1中也可看出:b a 和b c 的绝对值随缓蚀剂浓度的增大呈减小趋势变化且b a 的变化趋势更大,说明该缓蚀剂对阳极过程和阴极过程均有很好的缓蚀作用,尤其大大控制了阳极过程的反应,可见该缓蚀剂是抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂.31212交流阻抗谱图分析 图5为添加280mg/L 缓蚀剂后电极浸泡不同时间的Nyquist 图和Bode 相图.由图5a 看出:反应初期(t >1615h )电极受电化学步骤控制,等效电路见图6a ;电极反应中后期(t <1615)电化学步骤和扩散步骤同时存在,其等效电路见图6b [8].其中R l 是溶液电阻,R p 是极化电阻,C d 是金属/溶液膜层的界面电容,W 是扩散阻抗.将浸泡不同时间测得的交流阻抗谱图根据等效电路拟合、解析,可以得到成膜系统的各电化学参数见表2.从图5和表2看出,成膜反应的机理可能如下:反应初期(t <1615h ),电极过程仅受电化学反应控制,R p 值呈迅速增大趋势,缓蚀组分在电极表面反应并沉积,初步形成了缓蚀膜;反应中期Fig.5Nyquist chart (a )and Bode phase chart (b )of mild steel at different time in seawater with inhibitorsFig.6Equivalent circuit diagram :(a )initial stages of reaction ,(b )metaphase and anaphase stages of reactionT able 2Electrochemical parameter obtained from different ex 2perimental timesolution and time/h R 1/Ω・cm 2C d /μF ・cm -2R p /Ω・cm 2W /kdwnatural seawater —01543116-12413752178—inhibitors —11568184-3510214815—inhibitors —1615172-1614753571706inhibitors —4841616-9171255614165inhibitors —11371516-5195376723172inhibitors —21693916-51481433229119inhibitors —3361033-5128944793113inhibitors —5451045-419535205331287024期穆振军等:天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究 (1615h<t<48h),电化学步骤和扩散步骤同时存在,此时缓蚀组分在电极表面进一步沉积,R p和W 值急剧增大.至浸泡48h时,缓蚀剂的第一层膜已经比较连续完整,此时的缓蚀率为9719%(由R p值计算所得).由C d值的变化看出,缓蚀膜不但变的致密而且膜层厚度逐渐变厚;反应后期(t>48h), R p和W值平行增长,C d的绝对值减小,但趋势渐缓,说明缓蚀效果进一步增强,此时不但阳极的溶解速度受到控制而且溶液中的氧向电极表面扩散变得更加困难,阴极的氧去极化反应也被大大抑制,故该缓蚀剂是混合型缓蚀剂,这与极化曲线所得结论相一致.从图5b中还可知,反应后期的Bode相图在低频部出现第二个相角峰,表明缓蚀膜向多层发展,这是因为以AP G和海水中钙镁为主的吸附沉积层逐渐稳定和完整.此多层膜稳定性好,545h以内均保持良好的缓蚀效果.4结论(1)该缓蚀剂是成膜型缓蚀剂,临界浓度为280 mg/L,高浓度下缓蚀剂可以快速成膜,1000mg/L 溶液中预膜48h后临界浓度降为210mg/L.(2)该缓蚀剂是抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂.(3)该缓蚀剂成膜反应分3个阶段:反应初期,缓蚀剂在电极表面初步吸附;反应中期,至浸泡48h时第一层缓蚀膜形成;反应后期,缓蚀膜向多层发展.参考文献:[1]Zhang T S.Corrosion Inhibitors[M].Beijing:Chemical IndustryPress,2001,7:1(张天胜.缓蚀剂[M].北京:化学工业出版社,2001,7:1)[2]Wei G,Xiong R C.The developmental direction of green chemistryand anticorrosion technology[J].Corros.Sci.Prot.Technol.,2001, 13(1):346(魏刚,熊蓉春.绿色化学与防腐蚀技术的发展方向[J].腐蚀科学与防护技术,2001,13(1):346)[3]Zhang T S.Corrosion Inhibitors[M].Beijing:Chemistry IndustrialPress,2001,7:124-138(张天胜.缓蚀剂[M].北京:化学工业出版社,2001,7:124-138)[4]Zhu X R,Wang X R.Marine Corrosion and Protection of Metal Ma2terial[M].Beijing:National Defense Industry Press,1999,3:22-27(朱相荣,王相润.金属材料的海洋腐蚀与防护[M].北京:国防工业出版社,1999,3:22-27)[5]Li Y,Lu Z.Effect of anions on corrosion inhibition mechanism ofTungstate for carbon steel in aqueous solutions[J].Corros.Sci.Prot.Technol.,2000,12(6):333-336(李燕,陆柱.水中阴离子对钨酸盐缓蚀机理的影响[J].腐蚀科学与防护技术,2000,12(6):333-336)[6]Refaey S A M,El-Rehim S S Abd,et al.Inhibition of chloride lo2calized corrosion of mild steel by PO3-4,CrO2-4and NO-2anions[J].Applied Surface Science,2000,158:190-196[7]Mor E D,Wrubl C.Z inc gluconate as an inhibitor of the corrosion ofmild steel in sea water[J].Br.Corros.J.,1976,11(4):199-203 [8]Liu Y H.Electrochemistry Testing Technology[M].Beijing:BeijingAeronautic College Press,1987:177-185(刘永辉.电化学测试技术[M].北京:北京航空学院出版社, 1987:177-185)THE STU DY OF INHIBITIVE MECHANISM OF CORR OSION INHIBIT ORSFOR CARBON STEE L IN NATURAL SEAWATERMU Zhenjun,DU Min(College of Chemist ry and Chemical Engineering,Ocean U niversity of China,Qingdao266003)Abstract:The inhibitive effect of compound corrosion inhibitor for carbon steel in natural seawater was studied by weight loss method.The inhibitory mechanism was analyzed by polarization curves and EIS.The results showed that the critical concentration was280mg/L and the inhibitive efficiency was9318%without pre-film2 ing process,and local corrosion was not found;the critical concentration was210mg/L and the inhibitive effi2 ciency was9311%with pre-filming process(1000mg/L,48h).The results of polarization curve indicated that the corrosion inhibitor was mixed-type inhibitor,which mainly inhibits anodic reaction.The results of EIS re2 vealed the reaction of this inhibitor was composed of three stages:corrosion inhibitors were adsorbed on electrode surface primarily during initial stage of reaction,and the first inhibitor film was formed until48h,while the film developed to multilayers during anaphase stage of reaction.K ey w ords:corrosion inhibitor,natural seawater,polarization curve,EIS,inhibitory mechanism 802中国腐蚀与防护学报第25卷。
高效、耐氯循环水阻垢缓蚀剂的研制
![高效、耐氯循环水阻垢缓蚀剂的研制](https://img.taocdn.com/s3/m/98cfc499daef5ef7ba0d3c43.png)
容量瓶 的底部 , 我们 的配方经 过相 同条 件之后 形成 的
缓蚀性能的比较见 图 2 :
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5 ∞
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一
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图 2 极 化 曲线
配方缓蚀剂 的腐蚀 电位为 一9 .3 y样 品腐蚀 0 5 9m , 电位为 一l4 4 2i# 1 .0 - n 。无论是 从腐蚀 电位还是从 曲线 的陡度来看 , 无论是阳极极 化还是 阴极 极化 , 配方的缓
高浓缩倍率来提 高循环冷 却水 的利用率 。循环水 阻垢 缓蚀剂 主要作用是控制水 垢的形 成 , 提高换热 效率 , 减 少 与水接触 的材 料的腐蚀 。
常用循 环水 缓蚀 阻 垢 剂 的类 别 有 无 机 聚合 磷 酸 盐、 有机膦酸 、 磷羧酸及聚 合物 等。无机聚 合磷酸盐 应 用 较多 的是 三聚磷酸钠 和六偏磷 酸钠 。该 类药剂 处理
酸、 聚合物及 唑类 铜缓 腐蚀 剂等 复 配成 适用 于 铜管 的 高效 、 氯阻垢 缓蚀剂 , 与某火 电厂现使用 的产 品进 耐 并
行 比对 。 2 实验部分
2 1 试剂及药 品 . 配制阻垢缓 蚀剂 的 材料 均为工 业级 , 终 阻垢 缓 最 蚀 剂固含量与 比对产 品一样均 为 1% 。 5
循环水 的重 复使用率刻不容缓 。本文 研制 了一种适 用于 铜管 的高效 、 耐氯 循环水 阻垢 缓
蚀 剂。经静 态阻垢 实验 、 缓腐蚀评 定 、 耐氯实 验 , 表 明该 配方 的 阻垢 缓蚀 性能 均优越 结果
于 比对 产 品 。
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向
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缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要:本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。
关键词:缓蚀剂;防腐技术;发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。
缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。
缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术,广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。
2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多,常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等,至今尚难以有统一的分类方法。
常见到的分类方法有以下几种。
2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1)阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移,氧化金属使之钝化,从而阻滞阳极过程。
例如,中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。
一些非氧化型的缓蚀剂,例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中,只有与溶解氧并存,才起到阳极抑制剂的作用。
(2)阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移,或者被阴极还原,或者与阴离子反应而形成沉淀膜,使阴极过程受到阻滞。
例如ZnSO4、Ca(HCO3)2、As3+、Sb3+可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb覆盖在阴极表面,以阻滞腐蚀。
(3)混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程,又可抑制阴级过程。
例如含氮和含硫的有机化合物。
2.2 按化学成分分类(1)无机缓蚀剂,如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。
(2)有机缓蚀剂,如胺、硫脲、乌洛托品等。
2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1)氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。
例如,铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。
由于它们具有钝化作用,故又称为钝化剂。
(2)沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜,从而阻滞金属腐蚀的物质。
有机高分子缓蚀剂的性能研究进展
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技术 , 而有机高分子缓蚀剂迎合了这一要求 , 其具 有无毒 、 污染小和成本低 的特点。现在, 伴随市场 竞争体制以及环境保护体制的建立和健全 , 有机高
分 子缓 蚀剂 具 有很好 的发展 前景 。 1 天 然 高分子 缓蚀 剂 的缓蚀 机理
发生降解 , 而起缓蚀作用的主要是中低分子量的分 子, 故而随着降解 的进行 , 不断有高分子量的组分 转化为可起缓蚀作用的中低分子量的组分 , 合理 的
化学 改性 正是 有效 控 制 了降 解 含有 活性基团羟基 和羧基 等, 经过接枝法引入对金属表面有更强亲合力的基 团。天然高分子 因其组成各异 , 对其机理进行研究 有 一定 困难 。一 些 研 究 者 指 出 天然 高 分 子 缓 蚀 剂
与 c 和 A¨生成鳌合物 , a 1 在金属表 面形成 沉积
膜 阻止 了金属 的腐 蚀 。对 F9 植 物粉 的药 剂缓蚀 61
蚀离子接近金属表面 , 起到保护作用。其 中起主导
作用 的还是极性基 团, 与金属通过化学键结合在一 机理研究发现 , 药剂上原有的羟基及其引进的基团 容易与水 中的 c 和 A¨配位 成带正 电 的配 离 收稿 日期 :0 0—1 0 ; 日期 :0 1 3— 1 a l 21 2— 8 修稿 2 1 —0 0 。 子, 这种 离子 以胶 溶状 态存 在于 水 中 。铁 在水 中腐 作者 简介 : 康永 (93 , 18 一) 硕士 , 1 年毕业 于 中北大学无 2 0 0 蚀时 , 阳极 反 应产 物 F¨ 向 阴极 扩 散 移 动 , 生一 机化 学专业 , e 产 现在 陕西 金泰氯 碱化 工有 限公 司从事 化工工 定 的腐蚀 电流 , 胶溶状态的带正电离子到达金属表 艺技术研 发工作 。 E—m i: piin 13 cm a a l t @ 6 .o l p ao
缓蚀剂研究进展
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缓蚀剂研究进展摘要:本文对缓蚀剂做了简要的概述,并根据不同的分类标准将缓蚀剂归类,阐述了目前关于缓蚀剂作用机理,最后对应用最为广泛的电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线(Tafel),以及传统的失重法、极化电阻法和量子化计算进行了综述。
关键词: 缓蚀剂;缓蚀剂分类;作用机理;评价方法0 前言腐蚀是对能源的一种极为严重的浪费。
电化学腐蚀比其它类型的腐蚀破坏更为常见,对金属是极其危险的,金属被腐蚀后显著影响了它的使用性能,其危害还不仅是金属本身受损失,更严重的是金属的结构遭到破坏。
如果充分利用腐蚀与防腐的知识加以保护的话,有很多损失是可以避免的。
因此搞好腐蚀的防护工作,不仅仅是技术问题,而且关系到保护资源,节省能源,节省材料,保护环境,保证正常生产的人身安全等一系列重大的社会和经济问题。
所以,本文关于缓蚀剂的研究具有重大的意义。
1 缓蚀剂1.1缓蚀剂的定义将微量或少量的一种或几种化学物质(无机物、有机物)添加到腐蚀介质中,明显减缓甚至停止金属材料在该腐蚀介质中的腐蚀速度,同时金属材料原来的物理机械性能又继续保持,这样的化学物质或复合物质称为缓蚀剂。
缓蚀剂的优点是设备简单、使用方便、加入量少、见效快、成本低,目前已广泛应用于建筑、机械、石油、国防等领域,并已成为十分重要的防腐措施。
1.2缓蚀剂分类缓蚀剂种类颇多,按照不同的标准有不同的分类方式,最常见为以下几种[1]:1.2.1 按缓蚀剂的化学组成分类(1)天然型缓蚀剂:是从天然植物中提取分离出来的缓蚀剂的统称。
如早期运用的铜缓蚀剂薰衣草油和松脂等均为天然型缓蚀剂。
之后发现某些胶体物质像蛋白质、明胶和马铃薯淀粉等对盐酸溶液中的金属铜均起到良好的缓蚀功效。
Eiile-Etrei等研究了天然蜂蜜的缓蚀效果,发现蜂蜜在氯化钠溶液中对铜起到良好的缓蚀效果[2]。
天然型缓蚀剂是缓蚀剂的最早应用。
(2)无机盐型缓蚀剂:是以无机盐形式存在的一类缓蚀剂。
其中使用较普遍的无机盐类缓蚀剂主要为亚硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐和铬酸盐等[3]。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
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缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中,缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物” 。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之,在同时发生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴;但是,其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质,同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果:图 1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能增加阳极极化,从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快腐蚀。
作用过程:(a)具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化(亚硝酸钠,高铬酸等);(b)具有阴极去极化性的钝化剂,在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。
(亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
)图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制,其主要包括:酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等,能使阴极过程减慢,增大酸性溶液中氢析出的过电位,使腐蚀电位向负移动。
钢铁有机缓蚀剂复合配方及缓蚀效果论文
![钢铁有机缓蚀剂复合配方及缓蚀效果论文](https://img.taocdn.com/s3/m/3bb9c498d5d8d15abe23482fb4daa58da0111c82.png)
前言金属(或合金)与周围介质相接触,相互间发生了某种反应而逐渐遭到破坏的过程叫做“金属腐蚀”。
金属腐蚀给人类带来了巨大的经济损失,因此,搞好防腐蚀工作是一项重大的社会和经济问题。
金属的防腐蚀技术多种多样,本文主要介绍添加缓蚀剂的防腐蚀方法。
缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂。
对于一定的金属—腐蚀介质体系,只要在腐蚀介质体系中加少量的缓蚀剂,就能有效地降低金属的腐蚀速率。
本文所做的工作:1.钼系缓蚀剂配方效果的评估XX核电厂冷却系统缓蚀剂现采用亚硝酸钠-钼酸钠-磷酸钠钼系复合配方,其控制指标为Mo:60~90ppm,NO2-:400~800ppm,pH=9~11。
但在实际运行中该配方对系统的缓蚀能力达不到要求,致使冷却水系统中悬浮固体含量偏高,这对电厂的安全运行造成影响,急需改进。
本课题以室内挂片试验和失重法评估钼系复合缓蚀剂对碳钢、铸铁(冷却系统中各设备的材质是碳钢与铸铁)的防腐蚀能力;并对核电厂冷却系统中现行钼系复合配方和控制指标是否合适作出评价。
2.缓蚀剂配方的优化与筛选密闭循环冷却水系统的pH值较高,且控制范围很窄,所以适用于该系统中的缓蚀剂种类不多。
铬酸盐曾在密闭式循环冷却水中广泛应用,但由于环境保护的要求,现在它的使用受到了一定的限制;全有机系复合缓蚀剂在密闭式循环冷却水中也有应用,但其缓蚀能力不能满足要求;硼砂-亚硝酸盐复合缓蚀剂是密闭式循环冷却水中一种最常用的非铬酸盐系缓蚀剂,本文将通过室内挂片试验和失重法讨论和分析它对碳钢、铸铁的缓蚀效果,并确定其使用浓度范围。
最后根据核电厂冷却系统的实际状况,筛选出较理想的复合缓蚀剂以替代原配方。
关键词:金属缓蚀剂复合缓蚀剂挂片失重法第一章文献综述1.1目的和意义腐蚀是物质在环境介质的作用下引起变质或破坏的一个自发过程,它存在于国民经济的各个部门。
冷却水系统中金属的腐蚀形态主要为:均匀腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、孔蚀、晶间腐蚀、选择性腐蚀、磨损腐蚀、应力腐蚀。
缓蚀剂的研究与应用
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缓蚀剂的研究与应用摘要:本文归纳总结了近年来缓蚀剂研究开发与应用情况,探讨了缓蚀剂的应用开发和缓蚀理论研究方面的部分成果,对缓蚀剂科学技术今后的发展趋势进行了展望。
主要内容包括:缓蚀剂按电化学机理的分类,水中离子沉淀膜型缓蚀剂、金属离子沉淀膜型缓蚀剂、缓蚀剂作用的理论研究与应用。
关键词:盐酸溶液,量子化学,缓蚀剂,阴极缓蚀剂,金属离子沉淀膜型缓蚀剂,铜银缓蚀剂苯骈三氮唑,盐酸酸洗缓蚀剂,后缓蚀剂1引言缓蚀剂是一种防腐蚀化学品,它少量加入环境介质中就能显著地降低金属的腐蚀速度。
与其它防腐蚀方法相比,缓蚀剂具有使用方便、经济有效的特点,广泛地应用于工业生产和社会生活中。
随着工业经济的发展和社会进步,缓蚀剂的作用功能和应用范围不断拓宽。
蚀防护是工业生产过程中非常重要的问题,在众多的防腐蚀方法中,缓蚀剂因具有经济、高效、适应性强等优点被广泛应用中石油、石化、钢铁、电力、建筑等领域2缓蚀剂按电化学机理的分类从电化学角度出发,金属的腐蚀是在电解质溶液中发生的阳极过程和阴极过程。
缓蚀剂的加人可以阻滞任何一过程的进行或同时阻滞两个过程进行,按上述电化学原理,缓蚀剂可分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂及混合型缓蚀剂。
2.1氧化膜型缓蚀剂缓蚀剂直接或间接地与金属生成氧化物或氢氧化物,从而在金属表面上形成保护膜,这种保护膜薄而致密,与基体金属的粘附性强,结合紧密,能阻碍溶解氧扩散,使金属的腐蚀反应速度降低。
这种保护膜在形成过程中,膜不会一直增厚,当这种氧化膜增大到一定厚度时,一部分氧化物会向溶液中扩散,当氧化物向溶液扩散的趋势成为膜增厚的障碍时,膜厚的增长就几乎自动停止。
因此,氧化膜型缓蚀剂效果良好,而且有过剩的缓蚀剂也不会产生垢。
多数氧化膜型缓蚀剂都是重金属含氧酸盐,如铬酸盐、铂酸盐、钨酸盐等。
因重金属缓蚀剂易造成环境污染,所以一般应用较少。
亚硝酸盐借助于水中溶解氧在金属表面形成氧化膜而成为氧化膜型氧化剂,具有代表性的有亚硝酸钠和亚硝酸按。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
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缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中,缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之,在同时发生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴;但是,其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质,同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果:图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能增加阳极极化,从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快腐蚀。
作用过程:(a)具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化(亚硝酸钠,高铬酸等);(b)具有阴极去极化性的钝化剂,在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。
(亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
)图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制,其主要包括:酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等,能使阴极过程减慢,增大酸性溶液中氢析出的过电位,使腐蚀电位向负移动。
《稀土、过渡金属三元配合物的缓蚀性能研究》
![《稀土、过渡金属三元配合物的缓蚀性能研究》](https://img.taocdn.com/s3/m/d49428735e0e7cd184254b35eefdc8d376ee14b8.png)
《稀土、过渡金属三元配合物的缓蚀性能研究》一、引言稀土元素和过渡金属元素因其独特的电子结构和化学性质,在众多领域具有广泛的应用。
近年来,稀土、过渡金属三元配合物因其具有优良的物理化学性质,在缓蚀剂领域的应用受到了广泛的关注。
本文将对稀土、过渡金属三元配合物的缓蚀性能进行研究,旨在探究其缓蚀机理及实际应用效果。
二、文献综述(一)稀土元素与过渡金属元素的性质及应用稀土元素和过渡金属元素因其独特的电子结构和化学性质,在许多领域具有广泛的应用。
稀土元素具有优异的磁性、光学性能和催化性能,而过渡金属元素则具有较高的反应活性和催化性能。
这些元素的化合物在缓蚀剂领域具有潜在的应用价值。
(二)稀土、过渡金属三元配合物的合成与性质稀土、过渡金属三元配合物的合成方法多样,可通过配位反应、沉淀法等方法得到。
这些配合物具有优良的物理化学性质,如稳定性、溶解性等,使其在缓蚀剂领域具有潜在的应用价值。
(三)缓蚀剂的研究现状及发展趋势缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀的物质。
目前,国内外学者对缓蚀剂的研究主要集中在无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两个方面。
然而,随着环保要求的提高,开发高效、环保的缓蚀剂成为研究的重要方向。
稀土、过渡金属三元配合物因其独特的性质,在缓蚀剂领域具有较大的应用潜力。
三、实验方法(一)稀土、过渡金属三元配合物的合成本实验采用配位反应法合成稀土、过渡金属三元配合物。
首先,将稀土盐和过渡金属盐按一定比例混合,加入配体溶液进行配位反应。
反应结束后,对产物进行纯化和表征。
(二)缓蚀性能测试将合成的稀土、过渡金属三元配合物加入不同浓度的腐蚀介质中,观察其缓蚀效果。
通过电化学测试、失重法等方法测定腐蚀速率和缓蚀效率。
四、实验结果与分析(一)稀土、过渡金属三元配合物的表征结果通过红外光谱、紫外光谱、X射线衍射等手段对合成的稀土、过渡金属三元配合物进行表征。
结果表明,成功合成了目标产物,且具有良好的稳定性和溶解性。
(二)缓蚀性能测试结果在不同浓度的腐蚀介质中,添加不同浓度的稀土、过渡金属三元配合物后,观察到明显的缓蚀效果。
咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能的研究
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咪唑啉缓蚀剂的合成及其缓蚀性能的研究覃金凤;李燕【摘要】实验以二乙烯三胺和油酸甲酯为原料,经升温加热脱水制备出咪唑啉中间体,再对其进行冰醋酸的改性,合成了咪唑啉季铵盐缓蚀剂,增加了其水溶性.以静态失重法评价了咪唑啉中间体和季铵盐在1mol/L盐酸中的缓蚀效率,通过红外光谱仪表征咪唑啉类缓蚀剂的结构.试验表明,咪唑啉中间体作为缓蚀剂添加到腐蚀体系中,Q235碳钢的缓蚀率最高为96.50%,而经过冰醋酸改性后得到的咪唑啉季铵盐作缓蚀剂时,对金属材料的缓蚀率达到了98.2%.通过电化学极化曲线测试可知该咪唑啉类缓蚀剂为阴极型缓蚀剂.【期刊名称】《大众科技》【年(卷),期】2015(017)012【总页数】3页(P39-41)【关键词】咪唑啉;二乙烯三胺;季铵盐;缓蚀率【作者】覃金凤;李燕【作者单位】广西经正科技开发有限责任公司,广西南宁 530007;广西经正科技开发有限责任公司,广西南宁 530007【正文语种】中文【中图分类】TG17现代社会中,金属材料的用途非常广泛,金属的年产量也是以亿万吨计算,同时,金属的腐蚀现象也是普遍存在。
据统计每年因金属腐蚀造成的国民经济损失至少二百亿元[1],被腐蚀的金属随地丢弃,资源得不到充分利用且对环境造成污染。
缓解这现象最常见的方法主要是添加缓蚀剂,可以很明显地降低金属材料的腐蚀速率,增加材料的使用寿命,使能源得到充分利用[2]。
缓蚀剂是一种加入微量或少量可使金属材料在该介质中的腐蚀速度明显降低甚至为零,同时还不改变金属原本的物理、力学性能的化学物质[3]。
传统的缓蚀剂毒性较大,对环境伤害较大,而咪唑啉类缓蚀剂对环境毒性低,污染小,而且合成工艺简单,对设备要求低,具有很广阔的研究和应用前景。
咪唑啉缓蚀剂是一类含氮五元杂环化合物,广泛运用于石油、天然气工业生产、是一种环境友好型缓蚀剂[3]。
咪唑啉类缓蚀剂在盐酸介质中对碳钢等金属具有优良的缓蚀性能,具有使用操作简单、热稳定性好,毒性低、无刺激性气味等众多优点[4]。
硫脲的缓蚀研究进展情况分析汇报
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硫脲的缓蚀研究进展情况分析摘要硫脲作为防腐蚀领域的核心缓蚀剂,因具备独特的化学属性与广泛的实用性,而成为研究热点。
其缓蚀机制关键在于与金属表面的紧密交互,通过吸附作用形成持久保护膜并与金属离子发生络合,显著降低了金属的腐蚀速度。
近期,研究学者运用电化学测试、失重分析等多种先进方法,全面评估了硫脲的缓蚀效果,并探究了其在多种复杂环境下的应用效能。
硫脲缓蚀剂因其在石油化学工业、海洋工程等领域,尤其是在极端恶劣环境下的出色防腐性能而被广泛应用。
尽管硫脲缓蚀剂的成效显著,其研发道路上仍横亘着若干障碍,诸如作用机理不够明晰、环境适应能力有待提升和长期稳定性尚需充分验证等问题。
未来探究的重心应放在深化硫脲缓蚀作用机理的认识上,精妙地优化其在多样环境中的应用方案,并加大对长期稳定性和安全性能研究的力度。
这一连串的探索与努力,旨在从根本上增强硫脲缓蚀剂的防腐效能,为防腐蚀科学的前沿发展添砖加瓦。
关键词:硫脲;缓蚀剂;防腐蚀;机理探讨;应用实例;挑战与展望第一章引言1.1 研究背景及意义硫脲作为一种关键性的防腐缓蚀剂,在抵抗腐蚀的领域内拥有悠久且广泛的应用史。
金属材料,凭借其高导热性、优异的韧性和耐磨损性等工艺优势,在当代经济发展的洪流中扮演着不可或缺的角色。
然而,这些材料在面对腐蚀性环境时显得尤为脆弱,易受侵袭,这不仅会削弱其性能与使用寿命,还可能对生产安全构成严重隐患。
鉴于此,研发如硫脲这般高效的缓蚀剂,用以护航金属材料,增强其抵御腐蚀的能力,显得尤为关键与迫切。
随着现代工业的发展,腐蚀问题日益凸显,特别是在一些极端环境下,如高温、高压、高湿度等,金属材料的腐蚀速度会显著加快。
硫脲及其衍生物作为一类重要的缓蚀剂,能够通过在金属表面形成保护层,有效减缓金属的腐蚀速度。
这种保护层能够阻隔腐蚀介质与金属表面的直接接触,从而降低腐蚀反应的发生概率。
国内外学者对硫脲及其衍生物的缓蚀行为进行了深入研究。
这些研究涉及缓蚀剂的作用机理、影响因素以及实际应用效果等多个方面。
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条件下 的缓蚀率 。并利用 Tf 极化 曲线和交 流阻抗 两种 电化学 al e 方法研究了该复配缓蚀剂不 同浓度下的缓蚀性能和缓蚀机理。
较广泛 的酸洗剂 , 因为它能快速 溶解铁 的氧化 物 , 工效高 ,酸 洗 新 洁尔灭 、 丙酮肟 、 D A二钠盐 为主要缓蚀成 分 , ET 通过 正交挂 片 后表面状态 良好 , 出氢量 少 , 且无 酸洗残 渣 , 渗 而 金属 的 氢脆 敏 用系统要求不高 , 废液处理简单 , 格快 ; 合 价格便 宜 , 源广 。然 货 而, 盐酸对金属的腐蚀 性强 , 低合 金 的汽包 钢 ( B 对 如 HW 一 5 3、 1 H 一 8 比较 敏感 , 3 W 3) 如果 选 择优质 缓蚀剂 可 以防止 汽包 钢腐 蚀, 同时随着可持续发展战略和生态 文明 的提 出 , 毒有 害的缓 有 蚀剂将 被限制或禁止 使用 , 高效 、 环保缓蚀 剂的研制 成为现今 缓
Ab t a t i d o f ce t n i n n al r n l n l r a i y r c l r cd c mp s e c ro i n i h b sr c :A k n f f in ,e v r me tl f e d y a d a —o g n c h d o h o i a i o o i or so n i ・ ei o y i l c t i rwa n f cu e i ii d z l e q a en u s l,D —S d u io s o b a e e z k n u b o d ,Ac tn X t sma u a t r d w t b smi a oi u tr i m a t o h n o i m a c r it ,b n a o i m r mi e s l eo e O — i n s d u ED A b rh g n r v mer a u e n s T e i h b t n r t o 0 se l e c e b v 6 , me a d Di i m T y o t o o a g a i ti me s r me t. h n i i o a ef rA2 te a h d a o e9 % o l c i r
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21 00年 3 8卷第 2期
广州 化工
・9・ 9
全 有 机 古 环 保 缓 蚀 剂 的研 制及 电化 学 研 究 木 尔 同 效
梅其政 , 杨道武 , 王 钢, 张云云
( 沙理 工 大 学化 学与生物 工程 学 院 ,湖 南 长 沙 4 00 ) 长 104
摘 要 : 以双咪唑啉季铵盐、 异抗坏血酸钠 、 D一 新洁尔灭、 丙酮肟、D A二钠盐为主要缓蚀成分 , ET 通过正交挂片实验复配 出一
种高效 、 环保 、 全有机系盐酸 复配 酸洗缓蚀剂 , 缓蚀效率大于 9 % , 态腐蚀 速度小 于 0 6/ I h 。利用失 重法 、a l 化曲线和 6 静 . g (n ・ ) Tf 极 e 电化学交流阻抗法对复配缓蚀剂 的缓蚀性能进行 了研究 。结果表 明 : 复配缓 蚀剂在盐 酸酸洗工 艺的温度范 围 内, 具有 良好 的缓 蚀效
电厂热力设备 的酸洗对 于保 证设 备安全 运行 、 加速 传热 过 程、 降低 热损 失起 着至关重要的作用 。在 酸洗 中 , 酸是应用 比 盐
机高效 、 环保 复配缓蚀 剂成 为当前酸洗缓蚀剂研究的~大热点。
本实验 以绿色环保药剂双咪唑啉季铵盐 、 异抗坏血酸钠 、 D一 实验复配出一种全有机系 、 高效 、 环保锅炉盐酸 复配酸洗缓蚀剂 。
失重法实验 的腐蚀速率用如下的公 式计算 :
aw
u 式 中: 来自腐蚀速率 , ( h g m ・) /
△ ——实验前后试样质量差 , g s —— 试样 表面积 , m t —实验时间 , — h
2 2 正 交 实验分 析 .
在温度为 5 ℃ , 态挂 片 4 2 静 h的 6 ( % 质量 分数 )盐 酸介质 中, 以双咪唑 啉季 铵盐 浓度 00 % 为 固定 复配浓 度 , .5 采用 三水
ME i zeg A G D o l W N o , H NG Y n— u IQ — hn ,Y N a —WI A G G , Z A u y n . , ,
( o eeo C e iradBo g nier g C agh n e i f c ne&T cnl , u a hnsa 10 4 C ia Cl g f hmsy n ioy g e n , hnsaU i rt o Si c l t l E n i v sy e eho g H nnC agh 0 0 , h ) o y 4 n
0 不 不同 F ”浓度 e 感性小 ; 同时酸洗 系统简单 , 临时工作量 小 , 艺操 作方便 , 工 对公 测定 了 2A钢在不 同缓蚀剂浓 度 、 同清洗温度 、
1 实 验
1 1 主要 仪器及 试剂 .
双咪唑啉季铵盐 、 D一异抗坏血酸钠 、 新洁尔灭 、 丙酮肟均 为
工业品 , 酸 、D A二钠盐 、 盐 ET 无水乙醇 、 丙酮 , 为分析纯 。试片 均
蚀剂研究的趋势 。国内外许多研 究人员 在绿色 环境友好 型 缓蚀剂方面做 了很 多研 究 , 并且 取得 了很 多成 果H 。研制 有 j
基金项 目: 湖南省科技攻关项 目资助( 0 8 K 0 3 。 20G 36 )
作者简介 : 梅其政 (9 1 , , 18 一) 男 在读研究生 , 助理工程师 , 从事缓蚀剂开发及电力设 备腐蚀 与防护 。
采用标准锅炉用 A 0钢 片, 2 全表 面积 为 3 c 恒温水浴锅 ; 0m ; ' 上海 辰华 C I H C电化学工作站 , 实验室 自制除盐水等 。
1 2 试 验方法 。
失重法 : 实验前试片依次用金相砂 纸 2 0目、0 8 50目、0 80目、 1 、# 3 、# 5 打磨至镜面 , #2 、# 4 、# 然后用丙酮除油 、 无水乙醇清洗 , 用 冷 风吹干 , 然后放入干燥 器 中备 用。实验 时用 2 0 L烧杯配 置 5m 好 20 0 mL实验用溶液 , 杯 中用 尼龙绳 悬挂 三片试 片。采用静 烧 态挂片 4 。试验后 , h 先用 除盐水清洗 , 然后 放到 p H约为 9 5的 . 氨水溶液 中浸泡约 6 s取 出用 除盐水 冲洗脱脂 棉擦 干 , 0, 再用无 水 乙醇浸泡 6 s 0 左右 , 出吹干 , 取 置于干燥器 中 2 , h 称重。
t e r s l s o s t a h o o i o o in ih b tr ef i n y w s h g n p o e s t mp r tr a g f Hy r c l r h e u t h w h tt e c mp s e c r s n i i f ce c a i h i r c s e e a u e r n e o d o h o c t o o i i a i la i g e r o o c n r t n h d a b iu e ai e i a to h n ii o f c e c n h ud b t c c d ce n n .F ri in c n e t i a n o vo s n g t mp c n te ih b t n ef in y a d s o l e sr t c ao v i i i c nr l d u d r3 0 mg L o t l n e 0 / .T e c mp st c ro i n i h b tr r s an d t e p o e s o ah d n n d ,b l n i g t oe h o o i o r so n i i e t i e h r c s fc t o e a d a o e eo gn o e o r