咪唑啉缓蚀剂的研究资料

摘要在许多化工生产中都要用到盐酸，或含氯化合物在适当的条件下也会生成盐酸，因此盐酸对化工设备引起的腐蚀是严重的、常见的。

阻止金属腐蚀的方法有很多种，但有机缓蚀剂在抑制金属腐蚀上具有经济、高效、环保等优点，被广泛应用于化学清洗、工业用水、机械设备等工业领域，并成为工业生产中不可缺少的防腐蚀材料。

大多数有机缓蚀剂为吸附型缓蚀剂，它们会在金属表面吸附时会形成保护膜，可阻碍腐蚀介质与金属表面的接触，从而达到减缓金属腐蚀的目的。

然而，有关缓蚀剂的缓蚀机理仍需深入研究，以期为设计开发新型缓蚀剂提供理论指导。

本论文以油酸咪唑啉为缓蚀剂，盐酸为腐蚀剂，研究碳钢在不同条件下制备的油酸咪唑啉中的腐蚀效果。

同样的钢片在缓蚀剂中，改变条件，诸如：反应温度、缓蚀剂浓度、腐蚀剂浓度等，可以测出缓蚀剂能发挥出更好的缓蚀效果的条件，以帮助工业生产节约更多的缓蚀剂购买费用以及设备保养、维修费用。

经实验测定，合成咪唑啉缓蚀剂的最佳操作条件为反应温度150℃，反应时间2.5小时，胺酸比1.2:1。

测定咪唑啉缓蚀剂缓蚀效果的条件为在pH值为6的水中，缓蚀剂加入量20mg/L，最大缓蚀率可达91.86%。

在柴油中添加油溶性咪唑啉20mg/L时，最大缓蚀率为94.78%。

关键词：咪唑啉；腐蚀速度；缓蚀率27AbstractHydrochloric acid was used in many chemical productions. Or chlorine- containing compound under the properly conditions will generate hydrochloric acid. So, the corrosion of chemical equipment caused by hydrochloric acid is serious, common. There are many ways to prevent metal from corrosion, but as an economic and effective technique to inhibit corrosion, organic corrosion inhibitor has been widely applied in various industrial departments, such as chemical cleaning, industrial water, mechanical equipment, which has become an indispensable industrial anti- corrosion material. Most organic corrosion can adsorb onto the metal surface and form a protective film, which block corrosive medium diffusion to metal surface, and thus slow down corrosion rate. However, the inhibition mechanism of inhibitor is still need to further research in order to guide designing newly-type inhibitor.In this paper, Oleic acid imidazoline is used to as a corrosion inhibitor and hydrochloric acid as etchant to make a study of carbon steel in oleic imidazoline corrosion the corrosion effectiveness which is prepared under the different conditions. At the same time, change the reaction conditions, such as: reaction temperature, concentration of the inhibitor, concentration of the etchant, and so on. This will help measure the inhibitors under which conditions can play a better inhibition effectiveness. In order to help industrial production to save more puechase costs of the inhibitor and the maintenance, maintenance costs of the equipment.The result shows that the best operating conditions of prepared imidazoline are the ratio of amic amine to oleic acid is 1.2:1, the reaction temperature is 150℃, the reaction time is 2.5h from the experiment. Determination of the inhibition efficiency for imidazoline corrosion inhibitors at pH 6 in water, corrosion inhibitor dosage 20mg/ L, the maximum inhibition efficiency can be achieved 91.86%. Added to the diesel oil-soluble imidazoline 20mg/L, the maximum inhibition efficiency can be achieved 94.78%.Keywords: Imidazoline; Corrosion velocity; Inhibition efficiency27目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................. I I 目录 ......................................................................................................................... I II 第1章引言 .. (1)1.1盐酸腐蚀简介 (1)1.1.1盐酸的腐蚀机理 (1)1.1.2盐酸腐蚀影响因素 (1)1.2缓蚀剂 (2)1.2.1缓蚀剂的概念及分类 (2)1.2.2缓蚀剂的发展历程 (4)1.2.3国内外研究现状 (4)1.2.4缓蚀剂的发展趋势 (6)1.3咪唑啉类缓蚀剂 (6)1.3.1咪唑啉类缓蚀剂的结构及特性 (6)1.3.2咪唑啉类缓蚀剂的分类 (7)1.3.3 咪唑啉及其衍生物的合成 (7)1.3.4咪唑啉及其衍生物的作用机理 (8)1.3.5分子结构因素影响 (10)1.3.6咪唑啉及其衍生物在合成过程中需要注意的问题 (13)第2章实验部分 (15)2.1实验原理 (15)2.2实验原料及仪器设备 (15)2.2.1实验原料及试剂 (15)2.2.2实验仪器及设备 (16)2.3实验操作步骤 (18)2.3.1实验方案 (18)2.3.2实验具体操作过程 (18)2.4分析方法 (19)272.5产品收率与缓蚀率的计算 (19)第3章实验数据及讨论 (21)3.1咪唑啉缓蚀剂的合成 (21)3.1.1反应温度的影响 (22)3.1.2胺酸摩尔比的影响 (22)3.1.3反应时间的影响 (23)3.1.4带水剂的影响 (24)3.2咪唑啉缓蚀剂缓蚀曲线分析 (25)第４章结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)27第1章引言1.1盐酸腐蚀简介盐酸在现代化工生产中应用十分广泛，用于如：稀有金属的湿法冶金、有机合成、漂染工业、金属加工、食品工业、无机药品及有机药品的生产等。

虽然盐酸给人们带来了巨大的经济效益，但是由盐酸引起的对设备的腐蚀也会带来很大的、直接的经济损失，同时也污染了周围良好的环境，并且有可能对人们的健康带来伤害。

目前，随着人们环保意识及安全意识的增强，安全有效的防止盐酸腐蚀引起了各界的关注。

1.1.1盐酸的腐蚀机理盐酸，学名氢氯酸，是氯化氢(化学式：HCl)的水溶液，是一元酸。

盐酸是一种强酸，浓盐酸具有极强的挥发性，打开盛放浓盐酸的容器能看到氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合生成的酸雾。

盐酸是一种常见的化学品，在一般情况下，浓盐酸中氯化氢的质量分数在38%左右。

同时，胃酸的主要成分也是盐酸。

HCl在水中的离解反应可表示为：HC l →H++Cl-(1-1)钢铁在HCl的水溶液中发生的电化学反应过程可表示为：阳极过程：Fe →Fe2++2e (1-2) 阴极过程：2H+ +2e →H ad+H ad→H2↑(1-3) 阳极反应产物：Fe2+ +Cl-→FeCl2(1-4)1.1.2盐酸腐蚀影响因素(1) HCl的浓度许多应用环境中的稀盐酸具有良好的抗腐蚀性。

氧化剂（氧气、铁离子和铜离子）存在时尤其会增大合金400和B-2合金的腐蚀速率。

钛在氧化性条件中会表现出很好的抗腐蚀性，但在干盐酸使用环境中会迅速失效。

(2) 温度在众多影响腐蚀的因素中，温度的影响相对而言比较复杂。

介质的温度不仅对腐蚀反应的速度有着很大的影响，而且对腐蚀产物膜的保护性能也存在着27重要的影响。

湿的HCl气体在室温中，钢铁表面生成的是FeCl2，在水与氧气的作用下变成FeCl3。

在低温条件下，化学腐蚀速率是缓慢的。

随着温度的上升，腐蚀速度加大。

一般认为，在300℃以下由氯化氢引起的化学腐蚀速度还是较慢的。

当温度超过300℃后，其腐蚀速度骤增[1]。

(3) 电化学腐蚀氯化氢溶解于水中生成盐酸。

在极性水分子的作用下，氯化氢中的共价键断裂形成H+ 和Cl-两种离子。

盐酸是强电解质，具有良好的导电性。