缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向

合集下载

一种新型酸洗缓蚀剂的应用研究现状及未来发展趋势

一种新型酸洗缓蚀剂的应用研究现状及未来发展趋势

一种新型酸洗缓蚀剂的应用研究现状及未来发展趋势摘要:利用电化学测试技术研究了一种新型酸洗缓蚀剂,即2,5-二氯苯乙酮-O-1-(1,3,4-三氮唑)亚甲基肟在l mol/L HCl介质中对碳钢的缓蚀作用和吸附行为。

结果表明:合成的三唑类化合物是一种性能优异的缓蚀剂。

从而也从大方向上把握了未来酸洗缓蚀剂的发展趋势。

关键词:三唑化合物;缓蚀剂;电化学实验;热力设备1.前言酸洗广泛应用于各个工业部门中的换热设备、传热设备和冷却设备等的水垢清洗,特别是电力部门的热力设备(如锅炉)的酸洗尤其重要。

从社会经济的角度来看,可减少因污垢带来的燃料耗费;从环境保护的角度来看,减少了燃料废气和大气污染【1】;从安全角度来看,锅炉和换热器等热力设备在使用过程中逐渐形成各类污垢,而这些污垢导热不良致使炉管局部温度升高,降低了钢材的强度,常常发生爆管事故,影响锅炉运行。

因此酸洗对于电厂的锅炉运行起着非常重要的作用。

酸洗常用的酸有盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等无机酸,和柠檬酸、EDTA 等有机酸。

但由于酸对金属设备均有腐蚀作用,尤其无机酸的腐蚀更为严重,同时所放出的氢会向金属内部扩散,使被洗设备发生氢脆。

各种酸对铁的溶解能力由大到小如表1 所示。

另外所析出的大量的酸性气体,会使劳动条件恶化。

由于强酸的腐蚀性,酸洗过程常出现“过蚀”的现象,即清洗过程中不仅清除了金属表面的锈蚀和污垢,同时也将部分金属基材一并清洗掉。

因此,酸洗过程既造成金属材料、酸洗液的极大浪费,同时还产生大量的酸洗废液,造成严重的环境污染。

因此在酸洗时要加入缓蚀剂,以抑制金属在酸性介质中的腐蚀,减少酸的使用量,提高酸洗效果,延长热力设备的使用寿命。

酸洗时不仅要考虑酸的溶铁能力,还应考虑垢成分、金属材质、废液处理方法等因素【2】。

故选择一种质量好的缓蚀剂是酸洗的重要环节,而了解各类缓蚀剂的缓蚀性能可以更好的进行防腐工作。

1.1 酸洗缓蚀剂的发展历史关于酸性介质缓蚀剂的研究报道很多,根据有关文献记录,酸洗缓蚀剂第一个专利是1860年英国公布用糖浆及植物油的混合物作为酸洗铁板时的缓蚀剂。

聚合物缓蚀剂的研究现状与展望

聚合物缓蚀剂的研究现状与展望

( 1 . S c h o o l o f C h e m i s t r y a n d C h e mi c a l E n g i n e e r i n g , Hu a z h o n g Un i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d T e c h n o l o g y ,
M 。n
; 蠹 羹 i 鬻瓣誊 l 篓 蠢 鬟 蠹 囊 瓣 鞣嘲槲端 辍鬻蠹 囊 i 熬l 嚣 鍪 鍪 l 嚣 i 鍪 l 蠹 嚣 嚣 冀 蓑 蠹 i 薹 蘩 鬻 鍪 瓣蠹 瑟 l 糍 瓣鬻露 鬻 鬻



聚合物缓蚀剂的研究现状与展望
李小敏’ 刘亚 男 刘 晶姝 付朝 阳’ ( 1 . 华 中科技 大学化 学与化工 学院,湖 北 武汉 4 3 0 0 7 4 ;2 . 油 田技 术检 测 中心 ,山 东 东营 2 5 7 0 0 0 ) 摘 要 :聚合物缓 蚀剂 易在金 属底物 表 面形成单层 或 多层致 密的保 护膜 ,具有缓蚀效率 高、 缓蚀作 用持 久 、不 污染环境 等优 点 ,是 缓蚀 剂 的重要 发展 方 向之一 。本文综 述 了有机膦 酸 聚合
a s P— c o n t a i n i n g ,N— c o n t a i n i n g a n d v i n y l p o l y me r s we r e r e v i e we d a s we l l a s t h e c o r r o s i o n i n h i b i t i o n me c h a n i s m, e mp h a s i z e d o n t h e a p p l i c a t s t r y me t h o d . F i n a l l y he t d e v e l o p me n t o f

无机缓蚀剂

无机缓蚀剂

无机缓蚀剂
【原创版】
目录
1.无机缓蚀剂的定义和分类
2.无机缓蚀剂的作用原理
3.无机缓蚀剂的应用领域
4.无机缓蚀剂的发展前景
正文
无机缓蚀剂是一种在金属材料表面形成的保护膜,能够有效抑制金属的腐蚀。

根据化学成分和性质的不同,无机缓蚀剂可分为不同的类别。

无机缓蚀剂的作用原理主要是通过在金属表面形成一层保护膜,阻止腐蚀介质与金属的接触,从而起到防腐作用。

这种保护膜可以是物理性质的,也可以是化学性质的。

无机缓蚀剂广泛应用于各个领域,包括建筑、石油化工、航空航天等。

例如,在建筑中,无机缓蚀剂可用于防止钢筋的腐蚀;在石油化工中,无机缓蚀剂可用于保护管道和储罐;在航空航天中,无机缓蚀剂可用于防止飞机发动机的腐蚀。

随着科技的发展,无机缓蚀剂的研究和应用也在不断深入。

第1页共1页。

缓蚀剂及其发展现状

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)。

聚合物缓蚀剂的研究现状与展望

聚合物缓蚀剂的研究现状与展望

聚合物缓蚀剂的研究现状与展望李小敏;刘亚男;刘晶姝;付朝阳【摘要】Generally polymer inhibitor molecule has multi-adsorptive group and is easy to form monolayer or multilayer protective film on metal surface, so that it has some advantages of low dose and high corrosion inhibition efficiency, long time of firm adsorption and low environmental pollution to become one of the important direction of corrosion inhibitor. Some polymer corrosion inhibitors, such as P-containing, N-containing and vinyl polymers were reviewed as well as the corrosion inhibition mechanism, emphasized on the application of quantum chemistry method. Finally the development of polymer corrosion inhibitor was prospected.% 聚合物缓蚀剂易在金属底物表面形成单层或多层致密的保护膜,具有缓蚀效率高、缓蚀作用持久、不污染环境等优点,是缓蚀剂的重要发展方向之一。

本文综述了有机膦酸聚合物、含氮聚合物、乙烯基聚合物以及其他聚合物缓蚀剂的研究进展以及缓蚀机理的研究方法,着重介绍了量子化学方法的应用,最后结合聚合物的研究现状做出了展望。

气相缓蚀剂的作用机理与研究方法

气相缓蚀剂的作用机理与研究方法

气相缓蚀剂的作用机理与研究方法
气相缓蚀剂的作用机理与研究方法
一、作用原理
气相缓蚀剂(VCI)是一种通过蒸发和扩散释放到包装内部的物质,具有防腐蚀的作用。

其主要作用原理有两个:
1. 构筑互补保护层:VCI释放的化学物质会在金属表面形成一层保护膜,它能够与氧气、水蒸气等气体发生化学反应,从而保护金属。

2. 吸附防蚀:VCI释放的化学物质具有对金属表面吸附的能力,能够吸附在金属表面降低腐蚀的速度。

二、研究方法
VCI的研究方法主要分为以下几个方面:
1. 包装材料的选择:VCI需要通过包装材料释放到包装内部,因此,包装材料的选择对于VCI的使用至关重要。

一般建议使用聚乙烯、聚酰胺等包装材料。

2. VCI化学物质的筛选:VCI化学物质的选择需要考虑金属材料的种类、环境条件等因素。

VCI化学物质应具有良好的蒸发性、稳定性和吸附性。

3. VCI作用机理的研究:对VCI作用机理的研究是深入理解VCI腐蚀防护机理的必要条件。

目前,VCI作用机理的研究主要集中在基于表面电化学、原子力显微镜等表征手段的实验研究。

4. VCI性能的测试:VCI的性能测试主要包括蒸发速率、吸附能力、抗氧化性能等方面。

常用测试方法包括热重分析、XRD、SEM等。

5. VCI应用效果的评估:VCI应用效果的评估需要从防腐蚀效果、包装成本、环境污染等多方面进行综合评估。

综上,掌握气相缓蚀剂的作用机理和研究方法,对于科学地开发应用VCI技术具有重要的参考作用。

输油管道缓蚀剂现状与发展趋势

输油管道缓蚀剂现状与发展趋势

没输油管道缓蚀剂现状与发展趋势1、研究现状随着石油天然气工业的发展, 现阶段我国中东部油田都处于开采的后期,主力油田都进入了高采出比、高含水阶段,油田的油水分离难度加大,原油变稠、变重,含水、含盐增加,硫含量、酸值升高,增加了原油的腐蚀性,输油管道的腐蚀及防护也越来越受到重视。

[1] 输油管道运行条件苛刻,油品易燃易爆,管道腐蚀破裂常常引起连锁事故。

因腐蚀导致的原油泄漏、停工停产、人身伤亡及环境污染给相关企业带来了巨大的损失。

为此,防腐蚀技术面临巨大的挑战国外研究缓蚀剂起步较早,1949年,美国报道了有机含N咪唑啉及其衍生物腐蚀的缓蚀剂专利[2]。

70年代未,华中理工大学和四川石油管理局井下作业抗CO2处合作研制出7701复合缓蚀剂[3],我国才解决了油井酸化缓蚀剂技术难题。

由于各油田的工况不同,影响缓蚀剂的因素也不相同,没有具有普遍适用性的油田缓蚀剂,国内石油管材研究所、沈阳腐蚀所、四川石油管理局、大庆、华北、胜利等油田的研究所等研制出CZ3、DPI、IMC、CT2、TG、WSI等系列油田缓蚀剂,并成功运用于各油气田,取得了良好的缓蚀效果。

目前,国内外在油田缓蚀剂领域和HC1腐蚀的缓蚀技术的研的研究仍十分活跃,主要针对全面腐蚀,特别是对CO2究更为突出。

近几年,许多油气田的腐蚀速率极高,不能用电化学腐蚀解释,经分析腐蚀产物,发现有微生物尸体存在,抽取井底样液,在显微镜下观察到活动的微生物Jhnson[4],Rosser[5],Fan[6]研究了抑制微生物腐蚀的缓蚀剂,取得了较好的成效。

然而对抑制其他局部腐蚀尤其是应力腐蚀的缓蚀剂研究较少,有关报道很少。

2、缓蚀剂机理研究从改变腐蚀金属表面状态情况看,可将缓蚀剂分为两类,在金属表面生成三维新相的成膜型缓蚀剂,在金属表面形成吸附膜的吸附型缓蚀剂。

成膜型缓蚀剂主要用于中性溶液,而油田介质是酸性,主要使用吸附型缓蚀剂[7]。

吸附型缓蚀剂的电化学缓蚀机理,普遍认为是通过物理吸附和化学吸附,缓蚀剂在钢铁表面形成一层连续或不连续的吸附膜,利用缓蚀剂分子或缓蚀剂与溶液中某些氧化剂反应形成的空间位阻,减少酸性介质中的H+金属表面[8],减少电极反应活性位置[9],或改变双电层结构而影响电化学反应的动力学[10],使腐蚀速率降低。

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向

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。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

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。

此类缓蚀剂是“安全型缓蚀剂”。

作用过程:(a)成膜型阴极缓蚀剂,腐蚀过程在研究生成的OH-与缓蚀剂反应生成的不溶性物质使金属表面形成膜层,阻碍阴极反应。

(硫酸锌,碳酸氢钙及镁,锰等钢铁缓蚀剂);(b)增加氢离子放电过电位的缓蚀剂,在酸性溶液中砷离子、锑离子等在金属表面析出时,提高了氢离子放电的过电位而抑制氢离子的还原反应。

图3 阴极型缓蚀剂作用原理2.3 有机缓蚀剂的作用原理2.3.1 吸附性缓蚀剂的作用原理缓蚀剂的吸附可以分为两类:起因于静电引力和德瓦尔斯力的物理吸附和基于金属与极性基的电子共有的化学吸附。

2.3.1.1 物理吸附作用有机胺类在酸性溶液中对铁有很好的缓蚀效果,这是由于胺中氮带有正电荷,因而被静电吸引到阴极部分并覆盖于其上,以致抑制氢离子放电。

胺类物质中,有的N原子具有非共价电子对(在酸性溶液中结合的电子对),在酸性溶液中,它和负离子配位,成为R3N:H+-R3N:H+形式的含正电荷的离子,受到静电作用吸引到局部阴极上,从而覆盖的这一部分。

图4 物理吸附原理2.3.1.2 化学吸附作用有机缓蚀剂分子部分含有氧、氮、硫和磷等具有非共价电子对的元素,它们之所以表现缓烛作用是因为这些电子供给体和金属配位结合,形成牢固的化学吸附层。

总之,缓蚀剂分子成为电子供给体,金属成为电子接受体,缓蚀剂和金属的表面电子之间构成配位共价键。

图5 化学吸附原理2.4 发生化学反应的缓蚀剂在酸性溶液中有和质子反应后物理吸附的缓蚀剂,而这里援引的是更为复杂的反应。

例如,作为还原反应如果E corr很低,缓蚀剂就被还原在金属表面上,三苯烷基磷离子(C6H5)3P+R在阴极上物理吸附并被还原。

成为:(C6H5)3P+R + 2e +H+ →(C6H5)3P+RH反应生成(C6H5)3P作为缓蚀剂起作用。

其次,如果与阳极反应溶解的阳离子生成不溶性的物质,就可能在金属表面上形成防蚀性沉淀膜,例如,在中性氧性腐蚀介质中,由于金属表面被氢氧化物或氧化物覆盖,故直接吸附于金属表面而形成保护膜,不如和溶液中的金属离子反应在表面上形成保护膜来得容易。

氨基三钾叉磷酸钠N(CH2PO3Na2)3和羟基乙叉二磷酸钠CH2CH(OH)(PO3Na2)2有与聚磷酸盐相似的防蚀作用,它们Zn2+与共存时防蚀效果更为显著。

2.5 气相缓蚀剂的作用机理2.5.1 钢铁缓蚀剂气相缓饺剂虽然有若干例外,但大多数是由胺的有机酸盐或无机酸盐所组成的。

因此,溶解于水时它的一部分离解为季胺离子和相应的阳离子,季胺离子的作用可以认为和胺基水解生成的季胺离子的作用相同。

2.5.2 铜和铜合金的缓蚀剂关于苯骈三氮唑(BTA)抑制腐蚀的机理,一般的观点是认为形成不溶性的表面保护膜。

图6 苯骈三氮唑中经过处理的铜表面上形成的保护膜3 部分种类缓蚀剂的研究现状3.1 环境友好型缓蚀剂随着人类环境保护意识的增强和可持续发展思想的深入,对缓蚀剂的开发和应用也提出了新的要求,围绕性能和经济目标研究开发对环境不构成破坏作用即环境友好型缓蚀剂,成为未来缓蚀剂的发展的方向。

醛类化合物中较常见的环境友好缓蚀剂有肉桂醛、糠醛和香草醛等。

肉桂醛具有高效、低毒等优点,已引起许多研究者的关注,是近年来发展的高效低毒有机缓蚀剂。

糠醛是一种混合控制性植物缓蚀剂,最初从米糠与稀酸共热制得,其他农副产品如麦秆、玉米芯等都用来制取糠醛。

单独使用时环视效果并不理想,但与六次甲基四胺复配后,环视性能大为改善。

香草醛是香草属香料中的关键部分,分子中含有芳环、羰基、甲氧基和羟基等多个吸附中心,对HCl中金属Al的腐蚀具有明显的阻抑作用。

周欣、何晓英等用电位扫描法研究了在盐酸腐蚀介质中,单组分肉桂醛缓蚀剂以及它与苯扎溴铵的协同效应对X60碳钢缓蚀作用的影响,并探讨了协同缓蚀机理。

结果表明,肉桂醛对X60碳钢在酸性腐蚀介质中有一定的缓蚀作用,经过与苯扎溴铵进行复配,缓蚀率有较大的提高,苯扎溴铵对肉桂醛有缓蚀协同效应,加速了肉桂醛在X60碳钢电极表面的吸附,提高了缓蚀率。

建凤等用电化学方法测定糠醛在盐酸溶液中对20#碳钢的缓蚀作用,糠醛作为缓蚀剂,具有明显的缓蚀性能,但单独使用时效果不显著,与六次甲基四胺复配之后,在5%HCl溶液中,室温至30℃围缓蚀效果显著提高。

从糠醛缓蚀性能极化曲线可看出,糠醛在增大了阴极极化的同时,也增大了阳极极化,对阴极过程和阳极过程均有抑制作用,说明了糠醛属于一种混合控制型植物缓蚀剂。

3.2 铜缓蚀剂无机盐类缓蚀剂主要用于铜在中性溶液中的缓蚀。

从20世纪20年代起, 砷的化合物作为铜系金属缓蚀剂开始使用。

后来应用的有亚硫酸钠、硫化钠、铬酸钠等。

为了保护铜不受海水和冷却水的腐蚀, 也使用过硅酸盐、铬酸盐、六偏磷酸钠、偏磷酸钠和硝酸钠等作为缓蚀剂。

随着工业应用和研究的不断深入, 相继出现磷酸盐系列、铁盐系列和无机复配系列缓蚀剂。

20 世纪80年代以来, 无机类缓蚀剂的研究主要侧重于生态环境无污染的无机化合物。

其中, 钼酸盐、钨酸盐及它们的复配是目前应用较好的环保型缓蚀剂。

有机缓蚀剂大多是含有N、O、S、P等极性基团或不饱和键的有机化合物, 极性基团和不饱和键中的½键可进入Cu的空轨道形成配位键; 而非极性基团则亲油疏水, 这些有机物在铜基材表面定向吸附。

特别是发生/二次化学作用后, 形成保护性的吸附膜, 从而阻止水分和腐蚀性物质接近铜合金表面, 起到缓蚀作用。

有机缓蚀剂种类较多, 按照使用方式和化合物结构可分为唑类缓蚀剂、聚合物膜型缓蚀剂和自组装膜型缓蚀剂三类。

3.3 油田缓蚀剂的研究由于油田腐蚀的类型众多,原因复杂,因此必须研究适合多种环境的高效缓蚀剂。

谦定等合成了一种新型曼尼希碱,将该曼尼希碱与丙炔醇及有机增效剂复配后得到国未见报道的高效油气井酸化缓蚀剂。

伍嘉等研制出一种溶解分散性良好、用量少、缓蚀效率高的酸化缓蚀剂,达到SY/T5405—1996标准中的一级标准。

煜发明了一种油田缓蚀剂,该缓蚀剂是由咪唑啉季铵化改性产物和有机膦酸盐类共聚物按照一定比例复配而成,由于其特殊的分子结构,所以既能防止H2S 和SRB造成的腐蚀,又能防止CO 和不均匀结垢造成的腐蚀,缓蚀性能优良,成本低。

Y.K.Agrawal等研制出一种含N的双水醛缓蚀剂,该缓蚀剂在硫酸溶液中对锌起阴极抑制作用,由于一CH 和一OH基团的作用,在最优条件下使用时,缓蚀效率可达99%以上。

F.Bentiss等研制了3种4一氢一1,2,3一三唑衍生物,发现其在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀性能良好,缓蚀效率可高达99.6%。

随着油井的加深,井下温度升高,高温井下腐蚀开始引起人们的注意,研制高性能的耐高温缓蚀剂便提上了日程。

利用高科技测试方法,不断有新型缓蚀剂问世,β-二乙胺基现酰苯即为一种新型高温酸化缓蚀剂。

丽萍提出以曼尼希碱作主剂与醛胺缩合物按一定比例复配,可得到一种红棕色透明液体,在120℃,16MPa,pH值5~7时,腐蚀速度≤15g×(h×m2 )-1,在90℃时,腐蚀速度≤3g ×(h×m2)-1,被认为是一种优良的缓蚀剂。

高建村等以曼尼希反应为主的多步反应合成出同系列缓蚀剂母液,配制成5种系列新型油气田耐高温酸化缓蚀剂,性能都能够满足高温、浓酸条件下,对N80钢管的酸化缓蚀要求。

3.4 稀土金属缓蚀剂的研究稀土缓蚀剂的研究始于1984 年对铝合金的防腐而进行的,澳大利亚航空研究实验室材料学部(ARL)的Hinton等最早做了这方面的研究工作,用失重法将A7075 铝合金在浓度为0.1mol/L的NaCl 溶液中浸泡21d后,发现低浓度的稀土金属盐的存在,可以使铝合金的腐蚀速率大幅度降低。

并且观察到铝合金表面形成了黄色的膜,这种膜的耐蚀性能比铝合金表面自然形成的氧化膜要更耐腐蚀,分析表明膜主要是由铈的氧化物和氢氧化物组成,铈的价态包括+3价和+4价。

20世纪80年代中期,Hinton等采用开路电位下的浸泡和阴极极化等方法在铝合金表面形成稀土金属膜,发现膜层中主要含有稀土金属氧化物、氢氧化物和氧化铝,然后比较了Ce3+、La3+、Nd3+、Pr3+、Y3+等稀土金属离子对铝合金的缓蚀作用,发现Ce3+的缓蚀效果最好。

2001年Aballe等研究了氯化镧和氯化铈的混合物在质量分数为3.5%的氯化钠溶液中对AA5083铝镁合金的缓蚀作用,发现在氯化镧和氯化铈的质量比为1∶1时(总质量浓度为500 mg/L)的缓蚀效率最高。

2005年Ajit Kumar Mishra等发现氯化镧和氯化铈的质量浓度分别为1000mg/L时对纯铝和AA2014铝合金的缓蚀效率达到最高,两者相比,氯化铈的缓蚀作用更好一些。

相关文档
最新文档