钢铁有机缓蚀剂复合配方及缓蚀效果论文
45廖海星,喻克雄等.有机缓蚀剂JZH-1对碳钢的高效缓蚀作用

有机缓蚀剂JZH-1对碳钢的高效缓蚀作用233有机缓蚀剂JZH-1对碳钢的高效缓蚀作用廖海星1喻克雄1齐公台2(1. 长江大学化学学院,荆州,434100;2. 华中科技大学化学系,武汉,430074)摘 要:合成了一种含氮有机化合物JZH-1,采用失重法和电化学方法测定了其在盐酸溶液中对碳钢的缓蚀效果。
结果表明:JZH-1对45#钢在浓盐酸中的腐蚀有较好的缓蚀作用,是一种高效缓蚀剂。
该缓蚀剂可同时抑制45#钢在盐酸中腐蚀的阴极过程与阳极过程,是混合型缓蚀剂。
关键词:高效缓蚀剂,盐酸,JZH-1酸性介质缓蚀剂的研究一直为国内外普遍重视,并取得了许多成果[1]。
我国开发的酸性缓蚀剂品种多,性能好,已在化工、石油、交通、建筑等部门获得广泛应用。
但是从国内外研究看,在浓酸环境下,缓蚀剂使用浓度一般要求较高。
对浓度在万分之几而能使缓蚀率达到90%以上的缓蚀剂,即高效缓蚀剂的研究很少[2~7]。
本文合成了一种乙二胺的衍生物JZH-1,采用失重法和电化学方法,测定了JZH-1单独使用和将JZH-1与丙炔醇(PA)复配时在盐酸溶液中对45#钢的缓蚀效果。
1 实验静态腐蚀失重试验,材质为45#钢片(40mm×30mm×5mm),试验介质为空白、JZH-1及JZH-1+PA的4mol/LHCl溶液,试验时间为3h.电化学测试试验。
采用三电极体系(铂电极为辅助电极,饱和甘汞电极为参比电极),测定45#钢在空白、JZH-1及JZH-1+PA的4mol/LHCl 溶液中的极化曲线。
电位扫描速率为1mV/s,扫描范围为-200~-200mV。
采用1250型电化学测试系统对45#钢电极在试验介质中的交流阻抗进行测试。
2 结果与讨论2.1 失重实验结果45#钢在不同温度及缓蚀剂浓度的4mol/LHCl溶液中浸泡3h后,根据腐蚀失重测得其缓蚀率,列于表1中。
234第十三届全国缓蚀剂学术讨论会论文集表1 不同温度下不同浓度JZH-1对45#碳钢的缓蚀效率(η/%)从表中的数据可以看出JZH-1有较好的缓蚀性能,是一种高效含氮有机缓蚀剂。
两种缓蚀剂对10CrSiNiCu钢的缓蚀效果研究

WANG Kai ,KONG Xi a o—do n g,T ANG Dan-hu a,CHEN Sh a n
( N a v l a U n i v e r s i t y o f E n g i n e e r i n g , Wu h a n 4 3 0 0 3 3 , C h i n a )
王楷 , 孔小东 , 汤丹 华 , 陈珊
( 海军工程大学 理学院 , 武汉 4 3 0 0 3 3 )
摘要 : 采 用极 化 曲 线等 电化 学研 究方 法研 究 单独 添加 不 同类型 缓蚀 剂 葡 萄糖 酸钠 、 钼 酸钠 以及 二 者复
配后在 3 %( 质量分数 ) Na C 1 溶液 中对 1 0表 明, 葡萄糖酸钠 为阴极
・
7 8・
装
备
环
境
T
程
2 0 1 3 年l 0月
1 试 验 材 料 制备 及 方 法
试样选取 9 0 7 钢轧制钢材 , 即l O C r S i N i C u , 它 是
o r ≥3 9 0 M P a 的低合金 高强度结构钢 , 具有较高 的
低 温 冲击 韧性 和优 良的耐 海水 腐蚀 性 。试 验 面积 取 1 0 m m x 1 0 mi T l , 其余各面用环氧树脂密封 , 在 水 磨
第1 0 卷
第5 期
装 备 环 境 工 程
E Q U I P ME N T E N V I R O N ME N T A L E NG I N E E R I N G ・7 7・
2 0 1 3 年1 0 月
两种缓蚀剂对 l O C r S i Ni C u 钢 的缓蚀效果研 究
Ke y wo r ds :l o w- a l l o y s t e e l ;i n h i b i t o r ; c o mb i n a t i o n ;i n h i b i t i o n e ic f i e n c y
碳钢酸洗缓蚀剂的合成及缓蚀性能的研究

…名:占照盆翩签名塑三期:韭年』月盟日
摘要
基于工业界对高效、节能、环境友好型缓蚀剂的需求,本文通过
1
mol・L1HCl中A3碳钢的缓蚀效果对比实验,对十数种化合物进行
了缓蚀性能与化合物官能团关系的分析研究,确定了席夫碱类缓蚀剂 的合成及复配的研究路线。 通过缩合法合成了席夫碱类系列缓蚀剂产品,并进行了红外光谱 及H核磁共振谱表征确认。经缓蚀性能的酸中失重实验表明,酸洗 液中各席夫碱缓蚀剂的最佳含量均为2.O×10~m01.L1,席夫碱I、II、 III和IV缓蚀剂的缓蚀率分别为86.2%、91.7%、83.3%和79.5%。对 性能优异的席夫碱I和II缓蚀剂,通过电化学表征以及金属表面SEM 扫描电镜形貌表征,对其缓蚀剂性能进行了进一步的确认。 经塔菲尔(Tafel)曲线外推法和交流阻抗测试法测定表明,席夫碱 I和11分别复配为席夫碱I.KI和II一Ⅺ后,缓蚀效率约有10%的提高。 根据上述实验数据,从理论上对席夫碱。KI复合缓蚀剂的缓蚀机
no
synthesize,high
productivity and has
pollution
to
environment.As
a
a secure
and nontoxic
inhibitor,complex
to replace
of Schiff bases and KI has
good synergistic effect.It is likely
nontoxic corrosion
inhibitor.The
research into the
on
effect of their inhibition efficiency and synergism is rarely reported
一种复配缓蚀剂对Q235碳钢的缓蚀性能及机理研究

Q235摘要本文通过对不同成分复配缓蚀剂对Q235 碳钢的缓蚀性能及机理的研究,得出了一种复配缓蚀剂可以有效地提高Q235 碳钢的缓蚀性能,降低钢材的腐蚀速度。
实验结果表明,所选取的复配缓蚀剂能够降低钢表电极的极化电阻,使得表面形成一层致密的保护膜,从而起到抑制钢表面腐蚀的作用。
缓蚀剂中添加了适量的抗菌剂后,能够有效地抑制钢材表面的生物腐蚀。
同时,随着缓蚀剂中缓蚀剂成分及浓度的不同,其缓蚀效果也具有不同的优劣。
关键词:缓蚀剂;Q235 碳钢;复配;缓蚀性能;机理。
AbstractThis paper focuses on the study of the corrosion inhibition performance and mechanism of different composite corrosion inhibitors on Q235 carbon steel. A composite corrosion inhibitor was found to effectively improve the corrosion inhibition performance of Q235 carbon steel and reduce the corrosion rate of the steel. Experimental results show that the selected composite corrosion inhibitor can lower the polarization resistance of the steel surface electrode, and form a dense protective film on the surface to inhibit corrosion. Adding an appropriate amount of antibacterial agent in the corrosion inhibitor can effectively inhibit the biological corrosion on the steel surface. Moreover, the corrosion inhibition effect of the corrosion inhibitor varies with different components and concentrations.Keywords: corrosion inhibitor; Q235 carbon steel; composite; corrosion inhibition performance; mechanism.1.引言钢材是一种广泛应用于建筑、航空、自动化、制造等领域的材料。
缓蚀剂CY-1的合成及其缓蚀性能的研究

( 一v)v × 1 0 。 / 。 0
式 中 : 为 腐 蚀 速 率 , m/ ; m 为 腐 蚀 前 后 试 片 a r aA 质 量 差 , ; 为 试 片 面 积 ,m t 试 验 时 间 , gS c ;为 h;
实 验 试 剂 : 酸 , 乙 烯 三 胺 , 甲苯 , 化 苄 , 油 二 二 氯
缓蚀剂 G W1 Z Y11和 J C -18 减 黏塔顶水 。 、C — C R 13 ,
铬镀 液 和超 声 波 振 荡 仪 去 除腐 蚀 产 物 , 蚀 速 率 腐 和 缓蚀 率按 下式计 算 :
V = 76 0 = 0 Am/ S t ) =8 ( P
G 1质 量 分 数 分 别 为 10 g 时 复 配 效 果 最佳 , 蚀 率 为 7 . 6 。 W 0 缓 98 %
关键 词 :配
1 前 言
某炼 油厂主要加工稠油 和部分超稠油 , 由于
合 , 去 1分 子 水 得 到 酰 胺 , 二 步 是 酰 胺 在 高 温 脱 第 作 用 下 进 一 步 脱 水 形 成 咪 唑 啉 五 元 环 _ 。 二 甲 苯 】】
石
油
炼
制
与
化
工
21 0 1年 l O月
设 备 及 防腐
PET R0 LEU M PR0 CESSI G N AN D PETRO CH EM I CA LS
第 4 2卷 第 1 O期
缓蚀 剂 C 一 Y 1的合 成 及 其 缓 蚀 性 能 的研 究
常 艳 兵 ,王 为 民 ,魏 显 达
论 咪 唑 啉 缓 蚀 剂 C 1的 缓 蚀 机 理 。 Y一
2 3 缓 蚀剂 性 能评价 .
缓 蚀 剂 筛 选 评 价 标 准 依 据 J / 9 1 1 9 B T 7 0 9 5
钢铁及铁质文物有机缓蚀剂的研究进展

基金项目:科技部科技支撑计划项目课题(铁质文物综合保护技术研究,课题编号2006BA K20B03)作者简介:李园(19842),女,硕士生,北京科技大学在读,muhua84@1631com 收稿日期:2008205208综述与进展钢铁及铁质文物有机缓蚀剂的研究进展李 园1,2,张治国,沈大娲,马清林(11北京科技大学,北京 100083;21中国文物研究所,北京 100029) 摘 要:概述了钢铁有机缓蚀剂的特点、作用机理及研究现状。
按照胺类缓蚀剂、硫脲及其衍生物、咪唑啉类缓蚀剂、苯并三氮唑缓蚀剂和醛类缓蚀剂5个种类,着重介绍了有机缓蚀剂的研究进展,并展望其在铁质文物保护中的发展趋势。
关键词:有机缓蚀剂;钢铁;铁质文物中图分类号:TG 174142 文献标识码:A 文章编号:167129905(2008)1020017203 缓蚀剂是一种以适当浓度和形式存在于环境(介质)中,从而防止或减缓腐蚀的化学物质或几种。
将缓蚀剂用于金属表面可以起到防护作用,保持金属材料的物理机械性能不变。
使用时可直接加入腐蚀系统中,具有操作简单、见效快和可以保护整个系统的优点。
与其它防腐蚀方法相比,缓蚀剂有以下特点[1]:(1)基本上不改变腐蚀环境,即可获得良好的效果;(2)基本上不增加设备投资,即可达到防腐蚀的目的;(3)缓蚀剂的效果不受被保护对象形状的影响;(4)对于腐蚀环境的变化,可以通过改变缓蚀剂的种类或浓度来保持防腐蚀效果;(5)同一配方有时可以同时防止多种金属在不同环境中的腐蚀。
1 有机缓蚀剂的特点及作用机理通常可根据缓蚀剂的化学组成将其分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂。
目前应用的有机缓蚀剂主要是含有未配对电子元素的有机物,如O 、N 、S 、P 的化合物和各种含有极性基团的化学物质,特别是含有氨基、醛基、羧基、羟基、巯基的各种化合物。
有机缓蚀剂多为吸附膜型缓蚀剂,也有混合抑制沉淀膜型缓蚀剂。
吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。
复合气相缓蚀剂对铁质文物缓蚀机理的研究

INVESTIGATION ON INHIBITION MECHANISM OF COMPOSITE VOLATILE CORROSION INHIBITOR( VCI) FOR IRON RELICE
DING Yan mei, XU Chun chun*
College of Mater ials Science and Engineering , Beij ing Univ ersity of Chemical T echnology , Beij ing 100029
, 据此 , 采用图 1 所示的实验装置 , 进行复合气相缓蚀剂
的电化学极化曲线的测量 . 1 4 表面分析 XRD 分析 . 用自动 X 射线衍射仪 ( Rigaku D/ max2500P C 型 ) 测定腐蚀产物的相结构 , 射线源为 Cu K , 工作电压为 50 kV , 扫描范围为 3 ∃~ 90 ∃, 扫描速率为 10∃/ min. XPS 分析 . 用复合气 相缓蚀 剂对铸 铁试 样 , 模 拟带 锈文 物试样在恒温 40 # 封闭 的空间里 预膜 3 天 , 对预膜 后试样 表面实施 XPS 分析 . X 射线光电子能谱仪采用 V G 公司的型 号为 ESCA LAB 250, 聚焦电压为 15 kV, X 射线 源为 1486 6 eV 的铝靶 , X 射线 源功 率 200 W, 能 量分 析器 通过 能 : 全扫 200 eV, 窄扫 50 eV. 由于 XPS 的探测深度只 有数个纳米 , 而
[ 2]
本试验用的铁器试样表面的锈层厚度均在微米级 , 所以本 文 应用 X PS 技术只对锈层表面的元素进行分析 .
2 结果与讨论
2 1 动电位扫描极化曲线 将铸铁试样分别用 复合气 相缓蚀 剂、 乌洛 脱品、 有机 胺 类气相缓蚀剂 A 进 行预膜 , 与未 加任 何气 相缓 蚀剂 的铸 铁 试样作对比 , 进行动电位扫描试验 , 极化曲线见图 2. 曲线 1, 2 和 3 分别 是试样 用复 合缓蚀 剂、 乌洛 脱品、 有 机胺 类气 相 缓蚀剂 A 预膜后的极化曲线 , 可以看 出 , 用 气相缓 蚀剂预 膜 的铸铁试样其自腐蚀 电位相 对于未 经过任何 气相缓 蚀剂 处 理的试样 ( 曲线 4) 的自腐蚀电位 明显正移 , 维钝电 流密度 也 显著降低了 . 其 中 , 经过 复合缓 蚀剂预 膜的铸 铁试样 的自 腐 蚀电位的正移最明显 , 表明经复合气相缓蚀剂处理后的试 样 耐腐蚀性能明显提高 . 3 种 气相缓蚀剂对 电极的阴 极反应 影 响不大 , 主要抑制电极的阳极过程 . 2 2 模拟带锈文物加复合气相缓蚀剂前后锈层的变化 由 图 3 的a 、 b 可以 看 出 , 在 加 复合 气相 缓 蚀剂 前后 , 锈
磷酸酯基钢铁缓蚀剂和化学转化膜的制备及其抗腐蚀性能研究

磷酸酯基钢铁缓蚀剂和化学转化膜的制备及其抗腐蚀性能研究有机磷酸酯分子由亲水性的磷酸基团和疏水性的烃基基团组成,可以依靠磷酸基团在金属表面的吸附形成一层磷酸酯薄膜而对金属基体起到良好的保护作用。
在众多的有机磷酸酯类物质中,植酸这一绿色无污染的多齿金属螯合剂作为缓蚀剂及金属表面化学转化膜成膜材料,被广泛地应用于金属的腐蚀与防护领域。
在近十几年的研究中,人们主要研究了植酸作为铝合金、镁合金、铜及其合金等金属材料的缓蚀剂及化学转化膜成膜材料的一些相关性能,但是对于植酸分子作为缓蚀剂的缓蚀原理、在金属表面的成膜机理及影响其缓蚀效率的因素研究得比较少,而且几乎没有开展对植酸分子进行有目的的改性以提高其对金属材料腐蚀防护性能方面的研究。
本论文首先研究了几种分子结构相似的有机磷酸单酯对铁的缓蚀效果及缓蚀机理,然后选取植酸这一特殊的磷酸酯分子为研究对象,全面详细地研究了植酸作为钢铁材料缓蚀剂在不同腐蚀介质中的缓蚀效率及成膜机理,最后有目的地对植酸分子进行改性,并开展了有关将改性的植酸作为钢铁表面化学转化膜成膜材料及硅烷涂层改性剂等方面的研究。
本论文的主要研究内容及实验结果如下:(1)不同链长的正烷基磷酸单酯在酸性溶液中对铁缓蚀性能的研究缓蚀剂的缓蚀效率与缓蚀剂的分子结构、亲疏水性、缓蚀剂分子在溶液中的聚集状态有非常密切的关系。
为了更好地了解烷基磷酸酯的缓蚀效率与它们的分子结构、疏水碳链长度及它们在水溶液中的聚集状态之间的关系,文中我们选取正丁基磷酸单酯、正已基磷酸单酯和正辛基磷酸单酯三种结构相似的烷基磷酸酯分子做为缓蚀剂,研究了它们在酸性条件下对铁的缓蚀性能。
文中以五氧化二磷作为磷酸化试剂与合适的正烷基醇发生酯化反应制备了相应的烷基磷酸单酯。
根据它们在水溶液中电导率随浓度的变化趋势可知正己基磷酸单酯和正辛基磷酸单酯具备表面活性剂的性质,它们的临界胶束浓度分别为166 ppm和68 ppm,而正丁基磷酸单酯不具备表面活性剂的性质。
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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。
腐蚀给国民经济造成巨大的经济损失。
所以研究金属防腐蚀技术措施,推广防腐蚀新技术是一项重要的任务[1]。
金属的防腐蚀技术多种多样[2]。
首先应正确选用金属材料和合理设计金属结构,这是防护金属的最积极措施;第二可采用保护性覆盖层;第三添加缓蚀剂;第四电化学保护;第五镀层保护等等。
其中添加缓蚀剂防护使用方便、投加量少、见效快、成本低的一种较好方法,目前广泛应用在石油工业、采油、采气贮存、输送、提炼、产品等方面;化学清洗:如机械设备酸洗、钢材酸洗、冷却水处理等方面。
本次试验的配方就是应用在核电厂冷却系统中。
1.2冷却水缓蚀剂概述缓蚀剂是一种用于腐蚀介质中抑制金属腐蚀的添加剂[3,4]。
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。
缓蚀剂的使用浓度一般很低,故添加缓蚀剂后腐蚀介质的基本性质不发生变化。
缓蚀剂的使用不需要特殊的附加设备,也不需要改变金属设备或构件的材质或进行表面处理。
缓蚀剂较为适用于密闭系统和半密闭系统。
因此,添加缓蚀剂是控制密闭式和敞开式冷却水中金属腐蚀的主要方法之一。
冷却水系统中使用的缓蚀剂基本上是一些中性介质缓蚀剂,它们需具备以下条件:a. 在低浓度时,它们就能有效地抑制冷却水中金属的腐蚀。
b. 它们能在不同的操作条件(pH、温度、热通量、水质等)下有效地工作。
c. 它们在经济上是有利的。
d. 它们的飞溅、泄漏、排放或处理后的排放,在环境保护上是容许的。
e. 它们与冷却水中存在的各种物质以及加入冷却水中的阻垢剂、分散剂和杀生剂是相容的,甚至有协同作用的。
f. 它们对冷却水系统中同时存在的不同金属的缓蚀效果都是可以接受的。
g. 它们不会造成换热金属表面传热系数的降低。
1.2.1单一冷却水缓蚀剂冷却水缓蚀剂又可分为单一冷却水缓蚀剂和复合冷却水缓蚀剂。
以下简要介绍几种常用的单一冷却水缓蚀剂的作用机理:1).亚硝酸钠(NaNO2)亚硝酸钠(NaNO2)是目前广泛采用的一种水溶性缓蚀剂。
外观呈白色粉末状结晶,吸潮后变微黄色,易溶于水,相对密度2.168,熔点271℃,热分解温度320℃,久置于空气中易被氧化成硝酸钠。
目前工业化制法多采用制硝酸的尾气,以纯碱吸收,经蒸发、结晶、分解而得成品。
主要发应式为:Na2CO3+ 2NO2+ N2O3→ 3NaNO2+ NaNO3+ CO2↑NaNO2水溶液可显著地抑制黑色金属的锈蚀,一般在蒸馏水中添加0.005%既有防锈效果,甚至当周围介质含有0.05%氯化钠存在时,只要将亚硝酸钠的使用浓度增至0.03%,即可抑制钢铁锈蚀。
如果Cl-离子浓度增加,亚硝酸钠用量也要相应加多[1]。
NaNO2无机缓蚀剂,它并不进入膜的组成,其作用机理在于:溶解氧使钢氧化,而在钢表面生成一层钝化膜,而这层膜阻止了金属基体继续和腐蚀介质接触,从而达到防腐蚀的目的。
但是当亚硝酸钠的浓度过低时,有可能加速腐蚀,被人们称为“危险性缓蚀剂”。
另外,当溶液pH值在6以下时,NaNO2就分解;如果此时有Cl-、SO42-离子存在,就会发生点蚀,特别由Cl-离子而引起的危害更大些。
通常,使用NaNO2溶液的pH值调节在8~10的范围[7]。
2).钼酸钠(Na2MoO4)钼和铬都是第七副族元素,但钼酸是低毒的。
在冷却水中,钼酸盐常用(Na2MoO4•2H2O);它是一种非氧化性缓蚀剂,因此它需和氧化性缓蚀剂复配使用,才能在金属表面产生一层保护膜。
本配方中用的是NaNO2氧化剂,形成保护膜(由γ-Fe2O3和铁盐组成,还含有少量钼)。
钼酸盐的优点和功能作用在于:能有效地抑制金属的均匀腐蚀[8]、小孔腐蚀[9]、应力腐蚀,加速金属的钝化和再钝化,扩大金属的钝化电位区[8]。
钼酸盐复配体系使用的缓蚀作用加速了钝化膜的形成,扩大了阳极钝化区电位范围,使维钝电流密度减小,诱发小孔的再钝化,提高抗孔腐蚀性。
钼酸盐促进活化—钝化过渡主要是形成不溶性Fe2(MoO4)3沉淀的结果。
现在认为[10]:钼酸盐在中性介质中或弱碱性介质中,以MoO42-形式存在,与Fe2+作用形成有保护作用的钼酸盐络合膜,在原来阴离子选择性时水合氧化膜外形成一层阳离子选择性膜。
这样,即阻止了Fe2+、Fe3+通过膜向溶液迁移,也阻止了侵蚀性Cl-通过膜向溶液迁移。
这种由内层为阴离子选择区,外层为阳离子选择区组成的双极膜起着离子迁移的整流作用,从而抑制了金属的腐蚀。
钼酸盐与无机或有机缓蚀剂复配籍化学或物理吸附\络合或螯合作用补充钼酸盐吸附膜的阳离子选择性或阻隔Cl-的侵入,即形成内层由水合氧化铁阴离子选择区,外层由有机或无机缓蚀剂形成的阳离子选择性组成的双极膜。
次外层是钼酸盐阳离子选择区。
起着离子迁移的整流作用。
该整流作用远较钼酸盐构成的阳离子选择性强,显示了多组分间缓蚀剂的协同作用,有效地抑制了金属腐蚀。
3).硼酸盐美国把硼砂(Na2B4O7•10H2O)作为主要成分经常使用在对Cu的防护上。
而在Cu防护方面,因为巯基苯并噻唑及其钠盐是有效的,所以把这些物质配合起来应用,而且硼砂在硬水软化上还不错。
磷酸三乙醇胺盐在硬水中因为使不溶性磷酸盐沉淀,所以以硼砂、磷酸三乙醇胺盐、安息香酸钠、巯基苯并噻唑等配合起来的物质作为主要成分放入油性物质中,例如加在磺化油等油里来使用。
在德国,这方面用的是苯基甘氨酸钠盐和苯并噻唑盐的混合物,据说用于汽车冷却器即使在夏天也有充分的作用。
4).苯并三氮唑(BTA)[11]苯并三氮唑(BTA)是一种有效的铜和铜合金的缓蚀剂。
它不但能抑制铜和铜合金中的铜腐蚀,而且还能稳定水中的铜离子,阻止铜在一些活泼金属上的沉积;此外,它还能防止电偶腐蚀和黄铜的脱锌腐蚀等。
当BTA与铜和铜合金接触时,一般认为BTA在金属表面上产生化学吸附,且这个吸附过程是不可逆的。
BTA分子中N原子上的孤对电子以配位键与Cu相连,聚合链由间隔的Cu原子所连接。
BTA在铜表面上生成的保护膜是多层膜,该膜是一种化学吸附的二维聚合物,具有线性结构,其组成为Cu -Cu2O -Cu(Ⅰ)BTA。
5).磷酸盐[12]磷酸盐是一种阳极型缓蚀剂。
主要品种有磷酸三钠(Na3PO4)、磷酸氢二钠(Na2HPO4)、六聚偏磷酸钠(NaPO3)6等。
这些磷酸盐大都是白色结晶,都能溶水,水解后溶液呈弱碱性。
实践表明:磷酸氢二钠对钢、铸铁、铝等防锈有效,但促进铜的腐蚀;六聚偏磷酸钠可用作钢、铸铁、铅的缓蚀剂,但对铜、锌、铝有相反效果。
缓蚀剂的浓度对缓蚀效果影响很大。
据实验,磷酸氢二钠水溶液浓度低于10g/L时,会促进铝的腐蚀,浓度高于10g/L时对铝有中等程度的缓蚀性能,浓度在40g/L时,缓蚀率为67%,试验后铝试片表面呈灰白色,稍粗糙。
磷酸氢二钠在广泛的浓度范围内对45#钢都有良好的缓蚀性,在低浓度下﹙<5g/L﹚,促进硅钢片腐蚀;浓度提高缓蚀效率迅速提高,当达到20g/L时,对钢和铸铁的缓蚀效率分别达到98%和91%,但对硅钢片只有50%;浓度达到40g/L时,上述三种黑色金属的缓蚀效率都超过90%。
又据资料介绍,磷酸盐的防锈性当水处于运动状态下效果较好,而在静止不动的水封闭体系中防锈性较差。
所以,它常用于工厂水处理及城市自来水管道系统中,以防止水管腐蚀。
其有效浓度为25~200㎎/L(六聚偏磷酸钠)。
当介质中有氯化钙存在时,使用浓度较为上述偏低(16㎎/L)浓度过高过低效果都将下降。
此外,磷酸三钠或磷酸氢二钠在防止锅垢的形成上用得较普遍,并能减少蒸汽锅炉的锈蚀。
将磷酸盐与铬酸盐混合使用,比单独使用其中任何一种效果都好,溶液的pH值在6~6.5,效果最佳。
6).硅酸钠[12]硅酸钠(Na2SiO3)俗称水玻璃,外观呈无色透明粘稠的半流体,是一种廉价的碱性水溶液缓蚀剂。
硅酸钠的缓蚀有效浓度在0.1~1%。
如果加入量不足,会引起反效果。
硅酸钠的缓蚀力取决于其模数,分子式为mNa2O•nSiO2,m/n的比值为其模数。
一般模数为2.4时防锈效果最佳。
硅酸钠对黑色金属有较好的缓蚀性能,当浓度为10g/L时,硅酸钠对铝、锡、铅等金属也有一定的缓蚀效率。
但必须有足够的浓度。
例如用铝片做试验,当硅酸钠溶液的浓度为20g/L时,试片表面布满了大块腐蚀斑点;而当浓度上升到40g/L时,试片却无明显腐蚀了。
硅酸钠溶液对紫铜有腐蚀,随着浓度的增加,紫铜失重急剧增加,当浓度为40g/L时,紫铜失重达到1.9㎎/㎝2。
由于硅酸盐的缓蚀效率不及亚硝酸钠,所以常与硼酸钠、亚硝酸钠混合使用。
1.2.2复合冷却水缓蚀剂由于单一品种的冷却水缓蚀剂的效果往往不够理想,所以人们常常把两种或两种以上的药剂组合成复合缓蚀剂,以便取长补短,提高其缓蚀效果。
此外,使用复合冷却水缓蚀剂还有以下优点:a. 可以降低缓蚀剂的总浓度,从而降低冷却水处理成本;b. 可以降低某种缓蚀剂,例如铬酸盐的用量,从而减轻其排放对环境的污染;c. 可以同时控制冷却水系统中多种金属的腐蚀,例如可以同时控制黄铜换热器和碳钢换热器的腐蚀;d. 可以防止在冷却设备的金属换热表面上生成水垢和污垢,有利于缓蚀剂到达金属表面,从而提高其缓蚀效果和防止垢下腐蚀;e. 可以使某些易于沉淀的主缓蚀剂能稳定地保持在冷却水中而不析出。