超稳定硅酸盐缓蚀剂

超稳定硅酸盐缓蚀剂
超稳定硅酸盐缓蚀剂

超稳定硅酸盐缓蚀剂

产品用途

1、适用于铝材、铝合金、锌、锡材、焊锡材加工液、处理液、清洗液、防冻液、接触

性工作介质的专用缓蚀剂;

2、各种水性环境,尤其是高pH值环境下效果非常明显;

3、传统的铝材切削液,依靠较低的PH值,来减缓对铝材的腐蚀,但效果仍不理想,

而且低PH值不利于黑色金属的防锈。使用“本添加剂后”调节PH值=7——10范围内,都不会腐蚀铝材,既可取的良好的保护铝材的效果,又不影响黑色金属的防锈;

4、铝材切削后,铝工件容易变灰、发暗、长白毛的场合。将本剂加入切削液中,即可

防止“变灰、发暗、长白毛”现象的发生。

性能特点

●缓蚀率高,可有效防止黑变、灰变、白毛、失光、失色的不良现象的产生;

●与硅酸盐相比,本剂具有好于硅酸盐五倍以上的防腐蚀效果,比硅酸盐溶液稳定,不会

出现析出、凝胶、悬浮、沉淀、结垢的现象;本剂在酸性、中性、碱性条件下均能溶解透明,且长期稳定;

●与磷酸酯类物质相比,本剂具有好于“磷酸酯类物质”三倍以上的防腐蚀效果,“磷

酸酯类物质”含磷,易生菌,容易产生大量泡沫。而本剂不含磷、不易生菌、无泡;

●对黑色金属和其它有色金属都有辅助的防腐蚀作用;

●无毒、无味等特点,不含有害物质,环保型水性产品;

●极低的添加量,综合使用成本低;

●经本剂处理的工件,可保持金属本色,不影响加工精度。

理化指标

项目指标

主要成分超稳有机化硅酸盐

外观无色至淡黄色液体

气味无味

PH 10±1

溶解性无限水溶

无泡、保持原亮、原色缓蚀保护性能

(5%三乙醇胺水溶液+0.5%本剂,

100℃,加速破坏性腐蚀实验,30分钟,

标准铸铝试片)

对比性空白腐蚀试验

腐蚀性气泡、失色、失光,大面积发黑(5%三乙醇胺水溶液,100℃,

加速破坏性腐蚀实验,30分钟,标准

铸铝试片)

对比性缓蚀率大于99%

注意事项

1、在PH值=6——11的体系范围内均有效,当体系PH值大于11的条件下,会造成

缓蚀性能的失效;

2、本品无毒,接触皮肤、眼睛后,应用流动新鲜水质进行冲洗;

3、禁止食用。

缓蚀剂研究进展

缓蚀剂的研究、开发与应用经历了不同阶段。最初, 由于冶金工业的发展, 为钢铁材料酸洗除锈和设备的除垢, 研制了酸洗缓蚀剂。随后, 因石油工业油井酸化技术的需要, 研究开发了油井酸化缓蚀剂和油气田缓蚀剂。此后, 随着石油化工、电力、交通运输工业的发展, 海水、工业用水等冷却系统用的中性介质无机缓蚀剂迅速发展。二次世界大战期间和战后, 由于武器军械的防锈, 促进了气相和油溶性缓蚀剂的迅猛发展。19 43 年美国S hel lDev el o pmen t C o . 研制生产了亚硝酸二环己胺, 次年又推出亚硝酸二异丙胺产品, 用于军事工业, 取得很好的防锈效果。5 0 年代初, 苯三唑( BT A ) 对铜及其合金的优异防锈性能, 引起科技界和企业人员广泛重视, 缓蚀剂研究引起人们极大兴趣和关心。随着工业技术和高新技术的迅猛发展, 缓蚀剂得到较快发展。 6 0 年代是腐蚀科学技术发展最活跃的时期, 重要的腐蚀与防护方面的国际学术会议( 世界金属腐蚀会议、欧洲缓蚀剂会议等) 均在6 0 年代初举行首届会议; 一批腐蚀专业刊物( M at er i alPer f or man ce ( 美) , C or r os i o n S ci en ce ( 英) , Br i t i s h C o rr os i o nJ ou rn al ( 英) , !? # ?? % %& ?( 俄) , 材料保护( 中) , C o rr os i o nA bs t r act s ( 美) , ! ?# ?% & ?() ! % ?+ . ! ?# . 66 . ! ?# ! ? # ??# % % # & !! ( 俄) ) 亦均于60 年代创刊发行。这些学术活动及专业刊物的出版发行, 对促进缓蚀剂学科的学术交流和发展起着重要的作用。 Hacker man . N 在第一届欧洲缓蚀剂会议( 1 96 1) 上宣读了关于“软硬酸碱( HS A B ) 原则”的论文, 对缓蚀剂分子设计、筛选和应用有重要意义, 引起参会各国代表的重视和兴趣。日本荒牧国次等人对软硬酸碱理论在缓蚀剂研究中的应用做了系统的工作, 取得了卓有成效的成绩, 推动了缓蚀剂理论发展。 Br oo k M于19 62 年, 收集整理了3 0 ~5 0 年代期间, 海外期刊、专利上发表的约15 0 种缓蚀剂的名称、组成及应用范围( 金属及腐蚀介质) 等资料, 其中大部分为单一组分。 同年, M err i ck . R . D 等人在美国国家腐蚀工程师协会( N A C E ) 主办的学术年会上, 详尽地介绍了美国投放市场的一批商品缓蚀剂( 如: Ro di n e- 93 、Ro di n e- 1 15、Ro di ne- 21 3、Ar mo hi t -25 、Ar moh i b - 28 、DoW el l - A 1 2、DoW el l - A 73 、……) 的牌号、组成、物化性质及在几种酸溶液( H2S O 4、HC l 、HN O 3、H3PO 4、……) 中的缓蚀剂效果。 吉野努于1 96 3 年采用有机化合物与无机化合物复配, 有效地解决了盐酸、硫酸、氨基磺酸等对低碳钢的腐蚀问题。这种复合型缓蚀剂由硫脲- 乌洛托品- C u2+三组分组成。 加藤正义于196 4 年研究了阿拉伯胶、可溶性淀粉、琼脂等高分子多糖类化合物作为碱液中铝用缓蚀剂的问题, 试验结果表明, 大多数试样的缓蚀效率在80 % 以上。但多糖类一旦水解为单糖类时, 则会促进铝的腐蚀。 60 ~70 年代, 印度的Des ai . M . N 教授等先后在A nt i c o r ro si on 及其他专业刊物上, 连续发表数十篇论文, 阐述有关铜、铝及其合金在工业冷却水、盐酸、硫酸、硝酸、碱液及盐类溶液中, 各种有机缓蚀剂的缓蚀性能的研究结果。缓蚀剂的品种涉及广泛, 有硫脲、苯胺、苯甲酸、苯酚、醛类及其各种衍生物。此外,还有天然高分子化合物等。 Wal k er . R指出苯三唑( BT A ) 在一定条件下, 可以作为铜在盐酸、硝酸、硫酸、磷酸及盐类溶液中的缓蚀剂。J . V os t a对氢氟酸用缓蚀剂进行了试验研究, 提出苄基亚砜、二苯基硫脲、二苯胍等 1 0 余种有机化合物可以作为氢氟酸用缓蚀剂的有效成分。中国科学院长春应用化学研究所为引进的大型电厂锅炉氢氟酸酸洗缓蚀剂提

金属缓蚀剂及其研究进展

金属缓蚀剂及其研究进展 课程:腐蚀与材料保护 主讲老师: 陈存华 院系:化学学院 专业:应用化学 学号: 2010214131 姓名:张伟 华中师范大学化学学院 2012年12月

金属缓蚀剂及其研究进展 摘要:金属的缓蚀一直是人们极为关注的重要课题,本文综合近十年来文献简述了缓蚀剂的机理,常见的分类,重点叙述了金属缓蚀剂的前沿发展和技术缓蚀剂的应用,总结了缓蚀剂的研究意义,并对未来缓蚀剂的发展方向做展望。 关键词:金属缓蚀剂分类前沿应用意义 一、前言: 金属腐蚀,就是指金属在外界环境的作用下引起的破坏或变质。它不仅影响了原有金属的光泽,而且带来了很大的经济损失。据报道2000年美国由于金属腐蚀造成的直接经济损失约为1300 多亿美元,在2005年我国由于腐蚀所造成的直接经济损失约占国民经济总产值的2%-4%,而间接损失几乎无法估量。金属腐蚀不但限制了科学技术的发展,破坏了工艺过程和生产节奏,而且污染环境,影响人类的身体健康。所以,怎样防止金属腐蚀已成为世界性的问题。 缓蚀剂(Corrosion Inhibitor)是一种无机物或有机物,加到腐蚀介质中,借助于这种物质在金属和腐蚀介质的界面上的物理和化学作用,可以防止或降低金属的腐蚀速度,减少金属在所在介质中的腐蚀。缓蚀剂在金属防护中的应用,是腐蚀科学与表面工程学科发展的一项重要成就。百余年来,缓蚀剂的开发、应用在化工、石油、电力、机械、金属加工、交通运输、核能及航天等领域中,起着极其重要的作用。近半个世纪以来,缓蚀剂的品种、质量得到了进一步扩大和提高。30年代以前,缓蚀剂的品种只有百余种。到80年代中期,仅酸性介质缓蚀剂的品种就已超过5000 余种。这种发展速度是其他化学助剂、添加剂类无以伦比的。当前,世界各国相关的科技界、企业界对它的开发和应用前景极为关注。 二、缓蚀剂的机理研究简述 金属的缓蚀有多种机理,其中主要的作用有:(1) 屏蔽效应。这主要是由于缓蚀剂的存在阻碍了金属颜料与腐蚀介质的接触,降低了腐蚀速度,同时也可能因为缓蚀剂分子上的基团与腐蚀介质的分子基团形成了螯合作用,减低了腐蚀介质对金属颜料的侵害。(2) 电化学防护:当缓蚀剂、金属颜料与腐蚀介质之间由于电化学反应形成了一层保护膜,这层膜的形成减少了介质对颜料的腐蚀,从而保护了金属颜料。大多数的有效保护作用都是这些效应相互结合得到的。 三、金属缓蚀剂的分类 1.按化学组成分类 (1)无机缓蚀剂—无机化合物。多用于氧作为腐蚀物质的中性水介质体系中,也叫中性缓蚀剂。如铬酸盐,磷酸盐,硝酸盐,硅酸盐等。无机缓蚀剂的特征是能是金属表面氧化,并是金属的腐蚀电位向高电位方向移动,即具有是金属钝化的作用。 (2)有机缓蚀剂—有机化合物。多用于酸性腐蚀介质中,化合物种类很多。有机缓蚀剂对腐蚀电位几乎无影响,主要是以分子状态在金属表面进行吸附,从

金属缓蚀剂

第十一讲金属缓蚀剂 陈旭俊徐瑞芬 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。 一、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。 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ZnSO 4、Ca(HCO 3 ) 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.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。 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。例如在中性介质中的硫酸锌、聚磷酸钠、碳酸氢钙等。 (3)吸附膜型缓蚀剂能吸附在金属表面形成吸附膜从而阻滞金属腐蚀的物质。例如酸性介质中的许多有机化合物。 上述缓蚀剂所形成的三种保护膜的不同特征比较见表1。

缓蚀剂原理

缓蚀剂原理 -------冀衡药业酸洗缓蚀剂产品部 在电解质溶液中,金属的腐蚀过程服从电化学过程,因此腐蚀的发生存在着阴极反应和阳极反应。阴极反应对应的是去极化剂接受电子的过程,最常见的两种去极化剂为氢质子和氧气,而阳极反应对应的是金属的溶解过程。从腐蚀电化学原理分析,缓蚀剂加入后使得腐蚀反应的阳极过程或者阴极过程受到抑制,有些缓蚀剂可以同时抑制腐蚀反应的阴极和阳极过程。 大多数无机型缓蚀剂主要使用在中性或偏碱性的介质环境中,它们通常对电极的阳极过程有显著的抑制 作用,通过使金属表面钝化或者在金属表面形成沉积膜进而起到缓蚀作用。随着缓蚀剂使用的发展,无机缓蚀剂的使用并未局限在中性或碱性介质中,如在酸性介质中添加碘化物、亚铜、亚锑盐后,能显著增强有机缓蚀剂的作用效果。有机缓蚀剂在酸性介质中的使用非常广泛,它们通过物理或化学作用力吸附在金属表面,通过改变双电层结构,提高腐蚀反应活化能以及将腐蚀介质和金属基体隔离,进而抑制腐蚀速率,有机缓蚀剂在中性介质中也取得了成功的使用,如有机磷酸盐、苯钾酸盐、咪唑啉在工业水和油田污水处理的使用。 1.无机缓蚀剂作用机理 根据腐蚀电化学原理,通过考察无机缓蚀剂对电极阴阳极的抑制效果,无机缓蚀剂的作用机理可以归纳为阴极型、阳极型、混合型。 (1)阳极抑制机理 图1.2阳极抑制型缓蚀剂作用曲线图

图1.2为阳极抑制型钝化剂作用原理图,当介质中存在阳极抑制型缓蚀剂时,极化曲线阳极部分从活化区转为钝化区,使得腐蚀电流密度显著降低,而极化曲线的阴极部分并没有显著的改变。 (2)阴极型缓蚀剂 图l-1(a)所示的极化曲线阐明了阴极型缓蚀剂的作用机理,从图中可以发现,介质中有阴极型缓蚀剂存在时,极化曲线的阴极部分塔菲尔斜率明显增加,而阳极部分塔菲尔斜率却没有改变,这说明阴极型缓蚀剂主要增加了电极的阴极极化过程,这使得金属的开路电位以及腐蚀电流密度均下降。阴极型缓蚀剂可以通过在金属表面的阴极区成膜来增加阴极极化过程,也可以通过提高阴极反应的过电位从而抑制阴极反应,而在中性介质中,阴极过程主要为氧去极化过程为,因此也可以通过吸收体系中的氧来增加阴极反应的极化,根据阴极型缓蚀剂的不同作用原理,其可以进一步细分为以下几种: A.成膜类阴极型缓蚀剂。这类阴极缓蚀剂通过和介质中的物质反应或者自身吸附,在金属的阴极区间成膜,形成的膜能有效地抑制阴极去极化剂如O2、H+等向界面扩散,使得阴极去极化作用受到有效抑制,进而减缓了腐蚀速率。 B.提高阴极反应过电位缓蚀剂。腐蚀反应的阴极过程大多为氢质子或氧的还原反应,这些阴极反应发生的电位均高于其理论的平衡电位,即存在过电位。特别是在酸性介质中,氢质子的还原反应在不同金属上存在显著的差异,而当介质中存在铋、汞、锑等重金属离子时,将会显著提高氢质子的还原过电位,从而使阴极过程受到抑制,降低腐蚀反应速度。 C.耗氧型阴极缓蚀剂。在中性介质中,腐蚀反应的阴极过程多为氧去极化过程,因此在介质中加入可以和氧发生反应的物质,则可降低介质中的氧含量,使阴极反应受到抑制,进而抑制腐蚀速率。 (3)混合型缓蚀剂 混合型缓蚀剂作用示意图见图1.1(c),该类型缓蚀剂对腐蚀的阴阳极反应均有明显的抑制作用,由于加入混合型缓蚀剂后电极的阴阳极塔菲尔斜率同时增加,因此自腐蚀电位没有显著改变,但是腐蚀电流密度显著降低,使得金属腐蚀速度受到抑制。 2.有机缓蚀剂作用机理 有机缓蚀剂分子中通常同时具有极性基团和非极性基团,极性基团中存在氮、氧、磷、硫等元素,这些元素均含有孤对电子,而且电负性大,有机缓蚀剂通过极性基团牢固地吸附在金属表面上,而非极性基团排列在介质中,这样一方面有效地隔离了金属和腐蚀介质的接触,阻碍了腐蚀反应产物的扩散,同时还改变了双电层结构,提高了腐蚀反应的活化能,最终抑制了腐蚀反应的进行。有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于

几种常见硅酸盐水泥的特性

几种常见硅酸盐水泥的特性 一、组成部分 1)硅酸盐水泥(又称波特兰水泥) 由硅酸盐水泥熟料、0%-5%石灰石或粒化高炉炉渣、适量石膏磨细制成。 硅酸盐水泥熟料的主要成分为硅酸三钙3CaO·SiO2,硅酸二钙2CaO·SiO2,铝酸三钙3CaO·Al2O3和铁铝酸四钙4CaO·Al2O3·Fe2O3。 2)矿渣硅酸盐水泥(简称故渣水泥) 由硅酸盐水泥熟料和粒化高炉矿渣、适量石膏磨细制成 水泥中粒化高炉矿渣掺加量按重量计为20~70%;允许用不超过混合材料总掺量1/3的火山灰质混合材料(包括粉煤灰)、石灰石、窑灰来代替部分粒化高炉矿渣,这些材料的代替数量分别不得超过15%、10%、8%;允许用火山灰质混合材料与石灰石,或与窑灰共同来代替矿渣,但代替的总量不得超过15%,其中石灰石不得超过10%、窑灰不得超过8%;替代后水泥中的粒化高炉矿渣不得少于20%。 3) 火山灰质硅酸盐水泥(简称火山灰水泥) 由硅酸盐水泥熟料和火山灰质混合材料、适量石膏磨细制成。 水泥中火山灰质混合材料掺加量按重量计为20~50%;允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣,代替部分火山灰质混合材料,代替后水泥中的火山灰质混合材料不得少于20%。 4)粉煤灰硅酸盐水泥(简称粉煤灰水泥) 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰、适量石膏磨细制成 水泥中粉煤灰掺加量按重量计为20~40%;允许掺加不超过混合材料总掺量1/3的粒化高炉矿渣,此时混合材料总掺量可达50%,但粉煤灰掺量仍不得少于20%或大于40%。 5)复合硅酸盐水泥(简称复合水泥) 由硅酸盐水泥熟料和粉煤灰混合材料、适量石膏磨细制成 水泥中混合材料总掺加量按质量百分比应大于15%,不超过50%。水泥中允许用不超过8%的窑灰代替部分混合材料;掺矿渣时混合材料掺量不得与矿渣硅酸盐水泥

缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法(最新版)

( 安全管理 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方 法(最新版) Safety management is an important part of production management. Safety and production are in the implementation process

缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法(最新版) 缓蚀剂的评价采用的是金属腐蚀速率的测试方法,即测定金属在添加一定缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率,并与此金属在不加缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率进行对比,从而确定缓蚀效率和最佳使用条件。 (1)缓蚀剂的缓蚀效率 缓蚀效率是表征缓蚀剂性能的重要参数,定义为: 式中v0 ——未加缓蚀剂时金属的腐蚀速率,单位为g/(m2 ·h)或mm/a等; v——加缓蚀剂后金属的腐蚀速率,单位为g/(m2 ·h)或mm/a等; η——缓蚀剂的缓蚀效率。 (2)缓蚀剂缓蚀效果的评价方法

①实验室测试方法: a.失重法失重法是最常见的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方法。它通过实验室模拟腐蚀介质环境和现场试验来进行。分别测取金属在未加缓蚀剂和加入缓蚀剂后的腐蚀介质中的腐蚀失重,从而确定其腐蚀速率,再比较缓蚀剂的缓蚀效果。缓蚀剂配方的筛选、浓度、用量的选用、失效期的测定及复配物的选择也可采用失重法。 b.电化学法电化学方法采用电化学极化手段,利用电化学动力学理论和测试手段,通过对缓蚀剂加入前后在腐蚀介质中金属表面的极化特征的研究,以及利用T如l曲线外推法和极化电阻法对金属腐蚀速率的测定,来评价金属在缓蚀剂中缓蚀性能的优劣。 c.光谱法和表面谱法近年来,采用光谱法和表面谱法对添加缓蚀剂后金属表面膜结构的作用的研究,也已成为评价缓蚀剂的手段和技术。例如利用吸收光谱、拉曼散射光膜、X线光电子能谱和俄歇电子能谱等技术。 ②现场评价方法在现场腐蚀敏感部位进行“挂片”试验检测,定期取出样片检测其失重和局部腐蚀情况;定期分析腐蚀介质中的

浅谈硅酸盐水泥特性

浅谈硅酸盐水泥特性 摘要:水泥作为建筑行业重要的基础原料,成为了国民经济建设的必要物资基础,而硅酸盐水泥因为其自身的特性,在特定环境下更是显得必不可少。 关键字:硅酸盐;水泥;特性 Abstract: Cement as the construction industry important basic material, become the national economic construction of the necessary material base, and Portland cement because its own characteristics, in certain circumstances it is to appear more indispensable. Key Word: Portland; Cement; characteristics 1.硅酸盐水泥定义及分类 硅酸盐水泥在国外又称为波特兰水泥,在我国的定义是凡是由硅酸盐水泥熟料,搀和0-5%的石灰石或者是粒化高炉矿渣,在添加适量的石膏,研磨成细粉状的水硬性胶凝材料,这是中国的国家通用标准对硅酸盐水泥的定义。 按照国家标准,硅酸盐水泥一般分为两种类型,第一种是Ⅰ型硅酸盐水泥这种硅酸盐水泥的代号是P怠,其定义为不掺加任何混合材料的硅酸盐水泥。第二种是Ⅱ型硅酸盐水泥,这种硅酸盐水泥的代号是P愠,其定义为在硅酸盐水泥粉磨时搀和石灰石或者是粒化高炉矿渣,掺加的质量不得超过水泥本身质量的5%。 2.硅酸盐水泥特性及应用 2.1硅酸盐水泥特性 (1硅酸盐水泥强度高 硅酸盐水泥的特性与一般水泥相比,最显著的特性是凝结快,凝结快预示着硬化快,硬化快意味着硅酸盐水泥的早期强度增长率比一般谁大,强度比一般水泥高。 (2硅酸盐水泥水化热高

金属缓蚀剂

第十一讲 金属缓蚀剂 陈旭俊 徐瑞芬 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。 一、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。 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ZnSO 4、Ca(HCO 3)2、As 3+、Sb 3+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.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。 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。例如在中性介质中的硫酸锌、聚磷酸钠、碳酸氢钙等。 (3)吸附膜型缓蚀剂能吸附在金属表面形成吸附膜从而阻滞金属腐蚀的物质。例如酸性介质中的许多有机化合物。 上述缓蚀剂所形成的三种保护膜的不同特征比较见表1。 表1 缓蚀性保护膜的比较 缓蚀剂类型保护膜示意 图 膜的保护性能 氧化膜薄而致密,与金属的结合力强,防腐蚀效果好

缓蚀剂及其发展现状

缓蚀剂及其发展现状 在很久以前,人们就发现往腐蚀介质中添加少到不至于改变介质性质的某化学物质能够明显抑制腐蚀的发生。这就是缓蚀剂(英文:Corrosioninhibitor)。按照其应用的环境,缓蚀剂可分为酸性介质缓蚀剂、中性介质缓蚀剂。本论文主要研究中性盐水介质中的缓蚀剂,故仅对中性介质用缓蚀剂的发展作以回顾和展望。中性介质中使用的缓蚀剂又分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物缓蚀剂等。 1.3.1无机缓蚀剂 较早应用的无机缓蚀剂有铬酸盐、重铬酸盐、硅酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、锌盐、磷酸盐。这些无机缓蚀剂在应用中被证明是有效的,而今有的仍被广泛的应用,后来又发展应用了聚磷酸盐。但是,无机缓蚀剂的应用有很多缺点。例如,无机缓蚀剂的用量一般较大,这就增加了应用的成本。并且,多数无机缓蚀剂对环境是不友好的,其应用从而受到制约。目前,无机缓蚀剂的使用多数是与有机缓蚀剂复配。这样,不但大大减少了其用量,而且由于两者之间的协同效应也提高了其缓蚀效果。 1.3.2有机缓蚀剂 有机缓蚀剂是含N 、P 、S 等杂原子的有机化合物。根据所含杂原子的不同有机缓蚀剂又可分为以下几类。 (1)含氮类有机缓蚀剂 这类缓蚀剂应用最早,最广。盐水体系中常用的是有机胺类吸附型缓蚀剂,该类缓蚀剂是通过氮原子吸附到钢铁表面而疏水基团伸展于水相形成一种致密的物理膜,阻挡介质与钢铁表面的接触,从而降低腐蚀速度。正是由于起作用的是物理膜,其应用有很大的局限性。如高温会发生物理膜脱附而失去缓蚀效果,它也阻挡不了氯离子的穿透。这类缓蚀剂的代表是季 铵盐、胺类、酰胺类。包括直链及环状化合物。 (2)含硫类缓蚀剂 作为盐水体系用的含硫类缓蚀剂的发展是近十几年的事情。这类缓蚀剂的代表是硫氰酸盐及硫脲类化合物。据资料介绍,该类缓蚀剂主要应用在高温环境中,而在低温(低于120"C)盐水中,其缓蚀效果不超过50%。该类缓蚀剂的作用机理尚不清楚。一般认为,硫原子在一定的温度下与金属发生化学反应(是腐蚀过程)。形成一层致密的保护膜。这层保护膜较致密,在高温条件下稳定性很好,所以,在高温下才能显示其优良的缓蚀效果。但是,硫的化合物对环境的影响也是不用忽视的问题。例如,含硫的化合物排放到土壤中,能使土壤酸化结块影响植物的生长。

缓蚀剂技术全集

gi001.缓蚀剂技术全集---中国热门致富技术网 [200610112446]--用于封闭式循环水系统的缓蚀剂 一种专用于封闭式循环水系统的液体型缓蚀剂,并涉及它的应用和制备方法。本缓蚀剂含有下述组分和重量百分比含量:硼砂5.5-10%、苛性碱1.0-3.0%、硅酸盐3.5-4.2%、亚硝酸盐6.4-12.4%、2-巯基苯并噻唑0.1-1.0%,剩余为水。本缓蚀剂采用了多种抑制剂和有机增效剂,能够有效的防护黑色金属、铜及铜合金等有特殊的防护功能。利用本发明的缓蚀剂可以使系统的碳钢腐蚀速率从不加药时的2毫米/年降至小于0.02毫米/年。所述缓蚀剂不含贵金属和重金属,遇到偶然泄漏或排放时不会对环境造成污染。 [200710045915]--一种绿色环保型金属防腐蚀缓蚀剂 本发明涉及一种由绿色环保型金属防腐蚀缓蚀剂,属防腐蚀化学制剂技术领域。本发明的一种金属防腐蚀缓蚀剂,是由肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS组成;将上述两种物质配制成混合溶液的总浓度为25~35mg/L;并且肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS的浓度比,即PA∶PAAS=1.5~2.0∶1;构成一种含有肌醇六磷酸酯PA和聚丙烯酸钠PAAS的复配型金属防腐蚀缓蚀剂。本发明的PA与PAAS的复配溶液缓蚀剂具有良好的对金属的防腐蚀缓蚀作用,具有用量低、缓蚀阻垢能力强的突出优点;另外对环境无污染。 [200610047126]--一种尿嘧啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用 本发明涉及缓蚀剂生产技术领域,具体地说是用以防止碳钢及其制品在酸洗过程中不必要的腐蚀和酸液消耗的一种尿嘧啶类碳钢酸洗缓蚀剂及其应用。其缓蚀剂为尿嘧啶类化合物中的一种或组合,其应用是用加有缓蚀剂的清洗液浸没清洗碳钢。其中:清洗液为0.1mol/L-1mol/L浓度的酸洗液,每升酸液中加入 0.001g-2.0g缓蚀剂在室温时浸没0.5-4h。本发明缓蚀剂的成分是尿嘧啶类化合物,其为遗传物质核酸的组成部分,因而广泛存在于自然界中,无毒无害。并且采用本发明的缓蚀剂清洗碳钢及其产品的表面,能防止在酸洗过程中基体金属的过度浸蚀和酸液的过度消耗,其用量低、效率高、持续作用能力强。 [200610086811]--酯类润滑油用缓蚀剂 本发明公开了一种酯类润滑油用缓蚀剂,属于苯并三唑衍生物,是为了解决酯类润滑油在使用环境下由于氧化作用产生游离酸、形成腐蚀性介质,而使金属铜腐蚀的问题。采用苯并三唑与一元不饱和酸的酯类化合物反应,生成含有苯并三唑结构的酯类缓蚀剂,其结构式如上。本发明主要用于酯类润滑油。 [200710117759]--水基携带非活性硝酸酸化缓蚀剂 本发明公开了一种水基携带非活性硝酸酸化缓蚀剂,由固体组分和液体组分组成;其中,固体组分包括:硫脲20~40%、硫代硫酸盐8~25%、乌洛托品40~70%,碘化钾2~5%,十二烷基苯磺酸2~10%;液体组分为:苯胺50~80%和异丙醇20~50%组成;上述比例为重量百分比。本发明能够实现目标地层温度在90℃左右时,腐蚀速率不超过10g/m2h,而缓蚀率在99%左右。 [200710039755]--一种用于不锈钢管凝汽器的低磷阻垢缓蚀剂 本发明公开了一种用于不锈钢管凝汽器的低磷阻垢缓蚀剂,其含有0.5~1mg/L的羟基亚乙基二膦酸。还含有0.5~2mg/L的水解聚马来酸酐和1~2mg/L的聚天冬氨酸,低磷阻垢缓蚀剂的总质量分数之和为3mg/L。不锈钢在本发明总浓度为3mg/L的低磷阻垢缓蚀剂存在下在浓缩不同倍率的冷却水中的极化曲线表明,随着浓缩倍率的增加直至浓缩到6倍,不锈钢都没有发生点蚀,过钝化电位一直保持在900mV以上,本发明对不锈钢具有良好的缓蚀性能,其在50℃下进行静态阻垢实验证明阻垢率高达93%以上。 [200710039754]--一种用于不锈钢管凝汽器的绿色阻垢缓蚀剂 本发明公开了一种用于不锈钢管凝汽器的绿色阻垢缓蚀剂,其组成是:2~6mg/L的水解聚马来酸酐和2~6mg/L的聚天冬氨酸。所述绿色阻垢缓蚀剂中水解聚马来酸酐和聚天冬氨酸的总质量分数之和为8mg/L。不

缓蚀剂见解

缓蚀剂见解 能防止或减缓腐蚀性介质对金属侵蚀的物质称做缓蚀剂,主要用于水处理、油田、炼油、润滑剂、锅炉供水等。水处理缓蚀剂有三种类型。⑴钝化膜型缓蚀剂,在金属表面上进行氧化,生成具有抗腐蚀性的钝化薄膜,可在邻近地区扩散而达到缓蚀目的。这类缓蚀剂有:①铬酸盐、重铬酸盐。能与铁铝等生成稳定的钝化膜;②亚硝酸盐。作用与重铬酸盐的缓蚀性能相似,特别适用于铝和铝合金;③钼酸盐。毒性较小,价格低廉,但钝化作用较差;④钨酸盐和钨杂多酸盐。这类盐有发展前途,性能优于钼系。⑵沉淀膜型缓蚀剂,在金属表面上形成沉淀薄膜。这类缓蚀剂有:①聚磷酸盐。它是目前世界上最广泛使用的缓蚀剂,一般与其他缓蚀剂配合使用。聚磷酸盐与钙、锌、锰及其他二价金属离子共存时,能提高缓蚀性能,但在高温时易水解,发生点蚀;②硅酸盐。多作为饮用水处理缓蚀剂,对铜、镍等缓蚀剂效果较好,对铝、锌、铁等则较差;③锌盐。在冷却水处理中,常用为阴极缓蚀剂;④硼酸盐。是新型缓蚀剂,毒性小,化学稳定性好,有发展前途;⑤有机磷酸盐。主要优点是毒性小,化学稳定性好,不易水解,缓蚀性能好,并有阻垢作用。⑥肌氨酸。与金属作用生成五环或六环状络合物,缓蚀效果较好。⑶有吸附基和疏水基的有机吸附膜缓蚀剂:①有机胺类,吸附基是胺基,疏水基是烷基,如十六胺、十八胺、吗啉、乙基哌嗪、三亚乙基二胺、季铵盐等;②硫醇类,多用于铜和铜合金,巯基和金属起化学吸附作用而成保护膜。有巯基苯并噻唑,β-巯基丙酸、巯基马来酸、巯基琥珀酸等;③木质素,一种天然纤维素,被吸附在金属表面上起缓蚀作用,木质素钠的溶解性和分散性较好,价格便宜,可与其他有机化合物混合使用;④葡萄糖酸盐。葡萄糖酸钠对钙、镁等阴离子有较好的络合作用,价格便宜,常与钼酸锌、水杨酸、聚丙烯酸混合使用,以提高缓蚀性能;⑤磺酸盐。从石油副产品制成磺化石油,再制成钾、钙、钡、铵盐作为缓蚀剂; ⑥磺酰胺化合物,用于高浓氯离子的冷却水处理,效果较好;⑦羟酸基类,对铁的缓蚀有明显效果。如用二聚酸和脂肪酸酯,在氟化硼催化剂作用下制成二聚环状脂肪酸化合物,可作铁的缓蚀剂;⑧多氨基的羟基化合物,采用C5~C18的脂肪醛和乙胺进行聚合,制成的多氨基的羟基化合物,可作酸洗缓蚀剂,缓蚀率达到98%。 用于其他用途的缓蚀剂有磺酸盐、伯胺类、磷酸酯类、丙酸酯类、二乙醇胺类等。 近几年世界对水处理缓蚀剂的需求呈上升趋势,1992年世界水处理缓蚀剂的总销售额为9.8亿美元,其中美国6.2亿美元,西欧1.78亿美元,日本1.80亿美元。预计到1996年世界的总销售额14.8亿,美国8.0亿美元,西欧2.0亿美元,日本2.25亿美元。 在世界水处理缓蚀剂技术中发展最迅速的是聚合物类产品,若干家公司已推出了用于废水处理(工业及城市)的新型聚合物缓蚀剂。美国的FMC公司最近买下了Ciba-Geigy公司的水处理业务,研究工作也转向聚合物化学,主要产品是马来酸和膦羟酸型的阻垢聚合物及羟膦乙酸缓蚀剂。该公司现向市场提供膜处理用的Flocaon丙烯酸类聚合物。FMC公司 同时也提供terbutylacine杀藻剂。 铬化合物过去只在生活用水系统中禁用,现在也禁止在其他系统中使用,转向使用磷

五种常用硅酸盐系水泥的成分、特性的适用范围

五种常用硅酸盐系水泥的成分、特性的适用范围 (一)硅酸盐水泥PI PII 成分:1. 水泥熟料及少量石膏(Ⅰ型) ;2. 水泥熟料、5%以下混合材料、适量石膏(Ⅱ型) 主要特征:1. 早期强度高;2. 水化热高;3. 耐冻性好;4. 耐热性差;5. 耐腐蚀性差;6. 干缩较小。 适用范围:1. 制造地上地下及水中的混凝土、钢筋混凝土及预应力混凝土结构,包括受循环冻融的结构及早期强度要求较高的工程; 2. 配制建筑砂浆 不适用处:1. 大体积混凝土工程;2. 受化学及海水侵蚀的工程 (二)普通水泥(P.O) 成分:在硅酸盐水泥中掺活性混合材料6%~15%或非活性混合材料10%以下 主要特征:1. 早强;2. 水化热较高;3. 耐冻性较好;4. 耐热性较差;5. 耐腐蚀性较差;6.干缩较小; 适用范围:与硅酸盐水泥基本相同 不适用处:同硅酸盐水泥 (三)矿渣水泥(P·S) 成分:在硅酸盐水泥中掺入20%~70%的粒化高炉矿渣 主要特征:1. 早期强度低,后期强度增长较快;2. 水化热较低;3. 耐热性较好;4. 对硫酸盐类侵蚀抗和抗水性较好;5. 抗冻性较差;6. 干缩较大;7. 抗渗性差;8. 抗碳化能力差抵 适用范围:1. 大体积工程;2. 高温车间和有耐热耐火要求的混凝土结构;3. 蒸汽养护的构件;4. 一般地上地下和水中的混凝土及钢筋混凝土结构;5. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程;6. 配建筑砂浆 不适用处:1. 早期强度要求较高的混凝土工程;2. 有抗冻要求的混凝土工程 (四)火山灰水泥(P·P) 成分:在硅酸盐水泥中掺入20%~50%火山灰质混合材料 主要特征:1. 早期强度低,后期强度增长较快;2. 水化热较低;3. 耐热性较差;4. 对硫酸盐类侵蚀抵抗力和抗水性较好;5. 抗冻性较差;6. 干缩较大;7. 抗渗性较好 适用范围:1. 地下、水中大体积混凝土结构;2. 有抗渗要求的工程;3. 蒸汽养护的工程构件;4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程; 5. 一般混凝土及钢筋混凝土工程; 6. 配制建筑砂浆 不适用范处:1. 早期强度要求较高的混凝土工程;2. 有抗冻要求的混凝土工程;3. 干燥环境的混凝土工程;4. 耐磨性要求的工程 (五)粉煤灰水泥(P·F) 成分:在硅酸盐水泥中掺入20%~40%粉煤灰 主要特征:1. 早期强度低,后期强度增长较快;2. 水化热较低;3. 耐热性较差;4. 对硫酸盐类侵蚀和抗水性较好;5. 抗冻性较差;6. 干缩较小;7. 抗碳化能力较差 适用范围:1. 地上、地下、水中和大体积混凝土工程;2. 蒸汽养护的构件;3. 有抗裂性要求较高的构件;4. 有抗硫酸盐侵蚀要求的工程;5. 一般混凝土工程;6. 配制建筑砂浆 不适用处:1. 早期强度要求较高的混凝土工程;2. 有抗冻要求的混凝土工程;3. 抗碳化要求的工程

缓蚀剂保护的特点

缓蚀剂保护的特点 1.缓蚀剂保护的优点 (1)保护效果好。如果对工程材料能够寻找或研发出合适高效的缓蚀剂及保护工艺,其保护效果可以取得良好的展示,倘若当缓蚀剂保护效率能够达到99%~100%。那么可以说对金属的均匀腐蚀不但可采用缓蚀剂保护,也可以对孔蚀、应力性腐蚀、晶间腐蚀、缝隙腐蚀与腐蚀疲劳等也可以起到良好的缓蚀性能保护。另外多种缓蚀剂的可以根据特点配合进行使用,与此同时还可以对与腐蚀介质接触的多种金属材料起到保护作用。高效合适的缓蚀剂不单可以有效地减缓阻滞对金属的腐蚀,有时还可以金属的机械强度、加工性能产生保护,另外在降低原料消耗方面和改善生产环境上也能产生一定的效果。 (2)用途广。缓蚀剂及技术已成功应用于各个工业生产部门。在海水、工业水、酸、油脂、石油、大气、蒸汽冷凝管线以及钢筋混凝土等各个环境中都已经有应用成功的报道,可以对各种与介质直接接触的材料、泵、管道、设备、阀门和仪表等各个方面进行有效的保护。缓蚀剂也还可以与电化学、保护涂料涂层等进行联合配合使用。 (3)使用十分方便,技术也比较容易掌握;成本少,投资低,同时也适宜规模一般的中型小型企业使用。 2.缓蚀剂保护的局限性 (1)缓蚀剂一般只适合应用在循环封闭的体系中,具有比较明显的局限性。 (2)在强腐蚀性的环境(如酸)中,也不适合把缓蚀剂当作长期保护的一种措施。 (3)缓蚀剂一般不适应用在高温环境,高温环境中,缓蚀剂的结构可能会遭到破会,从而性能也可能发生改变,而无法起到缓蚀的作用,甚至也有可能促进材料的损坏,大多数情况下一般在150℃以下使用。 (4)对于不允许产品污染的生产环境介质的场合下不适合采用,而要对缓蚀剂对环境有无污染进行重新审核和考虑。 (5)缓蚀剂对于环境—材料体系有比较强的针对性,要在不同的体系中通过针对性的实验室及现场进行成功试验才选择合适的缓蚀剂的配方以及相应的有关参数。

最新缓蚀剂种类,作用原理(图文)详解

前言: 缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。 它的用量很小(0.1%~1%),但效 果显著。主要用于中性介质(锅 炉用水、循环冷却水)、酸性介 质(除锅垢的盐酸,电镀前镀件 除锈用的酸浸溶液)和气体介质 (气相缓蚀剂)。缓蚀效率愈大, 抑制腐蚀的效果愈好。有时较低剂量的几种不同类缓蚀剂配合使用可获得较好的缓蚀效果,这种作用称为协同效应;相反地,若不同类型缓蚀剂共同使用时反而降低各自的缓蚀效率,则称为拮抗效应。缓蚀剂可按作用机理或保护被膜特性进行分类。 常见种类 ① 钝化剂:一般是无机类的强氧 化剂. 例如,铬酸盐、硝酸盐、钼酸盐等. 它们的作用就是使腐蚀介质具有 更强的氧化性,使金属表面保持完 整的氧化膜.其作用和电化学的阳

极保护异曲同工. ② 有机缓蚀剂:其中包括酸洗缓蚀剂和抗蚀油脂. 钢铁的酸洗是许多加工过 程的必不可少的预处理工 序,目的是除去钢铁表面的 氧化物,但这个过程必然也 会使金属本身受到腐蚀.为 了减少金属的腐蚀,在酸洗 时必须加入缓蚀剂. 这种缓蚀剂通常有:邻位和对位的甲苯硫脲、丙硫醚、二戊基胺、甲醛、对位硫甲酚等. 其作用机理是:缓蚀剂被普遍地吸附于钢铁的表面,使得钢铁酸洗时引起腐蚀的电极反应受到阻化.有的缓蚀剂可以提高氢的超电压,使氢离子还原的阴极反应受阻;有的缓蚀剂可使铁氧化为二价铁离子的反应受阻,使阳极极化.但一般认为,缓蚀剂可以同时减慢阴极和阳极的反应,使钢铁的腐蚀速率明显降低.抗蚀油脂用于金属材料和制件在运输和贮藏期间的暂时防腐,它主要由油、脂或蜡等加入少量有机添加剂组成.这种有机添加剂一般是极性化合物,可吸附于金属表面. 其作用机理相似于酸洗缓蚀剂,所不同的是,要求抗蚀油脂中的添加剂在近中性的条件下发生作用,而酸洗缓蚀剂要求在酸性条件下发生作用.作为抗蚀油脂中的添加剂的有机物质通常为:有机胺类、

缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法

编号:SM-ZD-45940 缓蚀剂的缓蚀效率及其评 价方法 Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly. 编制:____________________ 审核:____________________ 批准:____________________ 本文档下载后可任意修改

缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法 简介:该规程资料适用于公司或组织通过合理化地制定计划,达成上下级或不同的人员之间形成统一的行动方针,明确执行目标,工作内容,执行方式,执行进度,从而使整体计划目标统一,行动协调,过程有条不紊。文档可直接下载或修改,使用时请详细阅读内容。 缓蚀剂的评价采用的是金属腐蚀速率的测试方法,即测定金属在添加一定缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率,并与此金属在不加缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率进行对比,从而确定缓蚀效率和最佳使用条件。 (1) 缓蚀剂的缓蚀效率 缓蚀效率是表征缓蚀剂性能的重要参数,定义为: 式中v?——未加缓蚀剂时金属的腐蚀速率,单位为g/(m2·h)或mm/a等; v——加缓蚀剂后金属的腐蚀速率,单位为g/(m2·h)或mm/a等; η——缓蚀剂的缓蚀效率。 (2) 缓蚀剂缓蚀效果的评价方法 ①实验室测试方法:

a. 失重法失重法是最常见的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方法。它通过实验室模拟腐蚀介质环境和现场试验来进行。分别测取金属在未加缓蚀剂和加入缓蚀剂后的腐蚀介质中的腐蚀失重,从而确定其腐蚀速率,再比较缓蚀剂的缓蚀效果。缓蚀剂配方的筛选、浓度、用量的选用、失效期的测定及复配物的选择也可采用失重法。 b. 电化学法电化学方法采用电化学极化手段,利用电化学动力学理论和测试手段,通过对缓蚀剂加入前后在腐蚀介质中金属表面的极化特征的研究,以及利用T如l曲线外推法和极化电阻法对金属腐蚀速率的测定,来评价金属在缓蚀剂中缓蚀性能的优劣。 c. 光谱法和表面谱法近年来,采用光谱法和表面谱法对添加缓蚀剂后金属表面膜结构的作用的研究,也已成为评价缓蚀剂的手段和技术。例如利用吸收光谱、拉曼散射光膜、X线光电子能谱和俄歇电子能谱等技术。 ②现场评价方法在现场腐蚀敏感部位进行“挂片”试验检测,定期取出样片检测其失重和局部腐蚀情况;定期分析腐蚀介质中的铁含量;或用腐蚀速率测试仪定期或连续地记

缓蚀剂

酸化缓蚀剂的种类 添加于腐蚀介质中能明显降低金属腐蚀速度的物质称为缓蚀剂,它是目前油井酸化防腐蚀的主要手段,其费用占酸化总成本比例较大。 对高温深井采用高浓度酸施工或较长时间的酸化施工都可能对设备和管线产生严重的腐蚀。钢材经高浓度的酸液腐蚀后容易变脆,同时被酸溶蚀的金属铁成为离子在一定条件下还会造成对地层的伤害。 酸液对金属铁的腐蚀属于电化学腐蚀。由于铁的标准电极电位较氢的标准电极电位负得多,H+会自动地在金属铁表面获取电子还原成H2逸出。这就构成了原电池,使铁不断地氧化成铁离子而进入溶液。制造油管的钢材含有杂质导致腐蚀更为加剧。其反应如下: 阳极反应(氧化):Fe→Fe2++2e- 阴极反应(还原):2H++2e-→H2↑ 总反应:Fe+2H+→Fe2++H2↑ 有氧存在时,部分铁以Fe3+的形式进入酸液中,并得以稳定。 按缓蚀机理,缓蚀剂可分为阳极型和阴极型。阳极型缓蚀剂的作用机理是通过缓蚀剂与金属表面共用电子对,由此而建立的化学键能中止该区域金属的氧化反应。基于这个机理,缓蚀剂的极性基团的中心原子应具有孤对电子,如极性基因中含有O、S、N等原子。阴极型缓蚀剂主要通过静电引力作用,使其吸附在阴极区上,形成一层保护膜,避免酸液对金属的腐蚀。多数缓蚀剂同时兼有上述两种作用,通过控制电池的正负极反应达到缓蚀目的。还有一类有机缓蚀剂通过成膜作用,隔离或减少酸液与金属的接触面积而抑制腐蚀。作为良好的有机缓蚀剂应具有一定的相对分子质量以达到吸附的稳定性和膜的强度。 鉴于对人体的毒害和对炼油催化剂的毒化,以往曾广泛采用的砷化合物缓蚀剂,如亚砷酸钠,三氯化砷等无机缓蚀剂,尽管它们在高温(260℃)下仍具有良好的缓蚀性能,而且价格低廉,目前已不再使用。 由于大多数缓蚀剂为强阳离子物质,使用不当会使油藏的润湿性改变,从而产生新的伤害。所以在足够的缓蚀性能条件下,不要过多使用。砂岩酸化时,应避免含有缓蚀剂的酸液进行重复酸化。 目前大量使用的是有机物缓蚀剂,可分以下几种类型。 1醛类 醛类缓蚀剂主要使用的是甲醛。由于醛类具有极性基团—CHO,其中心原子O有两对孤对电子,它与Fe的d电子轨道形成配位键而吸附在金属表面从而抑制了金属的腐蚀。 2含硫类活性剂 硫醇:R—SH,R:C12~C18 3含氧类活性剂 表面活性剂的非极性基定向排列成了疏水膜保护层。膜的强度与碳链长度有关,膜厚而致密则屏蔽效应好,但随碳链增长,它在水中或酸中溶解性降低。 4磺酸盐活性剂 烷基磺酸钠:R—SO3Na R:C12~C18 烷基苯磺酸钠:R:C8~C14 5胺类 胺类化合物的氮原于有自由电子对,使其具有亲核性。例如烷基胺在盐酸中有如下反应: 烷基胺作缓蚀剂,R通常为C12~C18 6吡啶类缓蚀剂 吡啶类缓蚀剂是目前国内外广泛使用的酸液缓蚀剂。我国各油田常用的7701、7623和7461-102都是吡啶类缓蚀剂。例如:7701缓蚀剂主要成分为氯化苄基吡啶,是由制药厂的吡啶釜渣在乙醇等试剂中与氯化苄反应制得。 如果用喹啉替换吡啶,就可得到类似的缓蚀剂氯化苄基喹啉季铵盐。 常用配方为:质量分数1.0%的770l+质量分数0.5%乌洛托品,可以在90~190℃温度下,质量分数为15%~28%的盐酸中使用。

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