氯化钙缓蚀剂的应用
兴湘氯化钙“厚德务实、开拓创新”
氯化钙缓蚀剂的应用
（兴湘氯化钙）
目前市面上缓蚀剂种类比较多，氯化钙缓蚀剂是其中性能卓越的缓蚀剂之一，下面我们为大家介绍一下的氯化钙缓蚀剂应用：
1、氯化钙缓蚀剂适用于密闭系统以氯化钙、氯化钠、乙二醇、甲醇、乙醇、工业水等作冷媒的冷冻水及热水系统作缓蚀剂用。
2.氯化钙可用于防冻液、油轮、油罐中作水相缓蚀作用。
3.氯化钙适用于中央空调冷冻水和各类工业冷冻机组载冷剂循环系统。
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。
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
氯化钙的主要用途
兴湘氯化钙“厚德务实、开拓创新” 氯化钙的主要用途 （兴湘氯化钙） 此产品具有遇水发热且凝点低的特点，通常用作道路、高速公路、停车场、码头的融雪和除冰。并有吸水性强的功能，由于呈中性，可用于大部分常见气体的干燥，如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫等气体的干燥，但值得注意的是，由于会与氨气形成络合物CaCl2·8NH3，所以不能干燥氨气。是港口的消雾和路面的集尘、织物防火的最佳材料。生产醇、酯、醚和丙烯酸树脂时用作脱水剂。氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要制冷介质。还有能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力，是优良的建筑防冻剂。用作铝镁冶金的保护剂、精炼剂。是生产色淀颜料的沉淀剂。用于废纸加工脱墨。是生产钙盐的原料。氯化钙溶液用作海藻酸钠行业、豆制品行业的絮凝剂。氯化钙溶液是致冷工业中重要的冷冻剂。在使用过程中，会因吸收空气中的水分而使其浓度降低。尤其是在开式系统中。为了防止氯化钙的浓度降低，引起凝固点温度升高，故必须定期用比重计测定氯化钙的比重。若浓度降低时，应补充，以保持在适当的浓度。氯化钙水溶液对设备有腐蚀性，使用时应该注意。如需了解更多相关资料可在百度上搜索;邢桂刚. 用做纺织物的上浆剂、净水剂、抗结剂;抑微生物剂、防冻剂等。 在游泳池中的应用：游泳池水中添加氯化钙可以使池水成为pH缓冲溶液同时增加池水硬度，这样做可以较少池壁混凝土受到的侵蚀。根据勒夏特列原理和同离子效应，增加池水钙离子浓度会减缓对混凝土结构必不可少的钙化合物的溶解。 在海洋水族馆中的应用：在海洋水族馆的水中加入氯化钙能增加水中生物可利用钙的含量，水族馆中所养殖的软体动物和腔肠动物会利用它来形成碳酸钙的外壳。虽然用氢氧化钙或钙反应器也能达到同样的目的，但相比之下加入氯化钙是最快的方法也是对水的pH值影响最小的。
(推荐)氯化钙热力学物性参数
氯化钙热力学物性参数 1氯化钙理化性质及其应用 氯化钙的相对密度为2.15g/cm3，熔点782℃、沸点 1600℃以上。具有极强的吸湿性，暴露于空气中极易潮解。易溶于水，同时放出大量的热。文献[1]详细介绍了氯化钙的应用和生产工艺：氯化钙的应用按级别分为：工业级氯化钙[2]和食品级氯化钙[3]。 1.1工业级氯化钙 工业级氯化钙具有遇水发热且凝点低的特点，可用于融雪和除冰[4-6]。并有吸水性强的功能，还可用作干燥剂，如用于氮气、氧气、氢气等气体的干燥。还是港口消雾[7]和路面集尘[8]、织物防火的最佳材料[9]。氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用的重要制冷介质[10]。另外氯化钙还可当作脱水剂、防冻剂、絮凝剂及生产色淀颜料的沉淀剂等。 1.2食品级氯化钙应用 在食品生产中，氯化钙可用于食品加工的稳定剂、稠化剂、吸潮剂、口感改良剂等。在医药领域，氯化钙还可用于药物合成的原料。 1.3氯化钙用于热泵 氯化钙主要是用于化学热泵（Chemical Heat Pump 简称CHP），它是利用不同条件下的一对耦合的可逆化学反应所产生的吸收放热现象来实现热量的传递的，它是一种将热能转化为化学能，从而将
蓄热机和热泵机合二为一的新型节能技术[11]。文献[11]研究了化学热泵为CaCl 2/CH 3OH 体系，它利用了如下化学反应： 23232()2()CaCl CH OH g CaCl CH OH s ??→+?←?? 该反应是一个气固两相的可逆络合反应，反应的正方向是放热反应。 以CaCl 2/CH 3OH 体系设计的化学热泵的工作原理图如下： 下面是氯化钙的部分热力学性质图表：
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
球状氯化钙在氯化钙应用方面的具体说明
球状氯化钙在氯化钙应用方面的具体说明 球状氯化钙，化学式CaCl2，因其形状呈小球状而被叫做球状氯化钙，球状氯化钙越来越多的被用于制作防潮剂和干燥剂，氯化钙在水中的溶解度很大，0℃时100克水能溶解59.5克氯化钙，100℃时溶解159克。能形成含1、2、4、6个结晶水的水合物，无色立方结晶体，白色或灰白色，有粒状、圆球状。二水球状氯化钙另类作用是防腐原料。 在常温下由水溶液结晶而析出的常为六水物，逐渐加热至30℃时则溶解在自身的结晶水中，继续加热逐渐失水，至200℃时变为二水物，再加热至260℃则变为白色多孔状的无水氯化钙。无臭、味微苦，相对密度2.15(25℃) ；熔点782℃，沸点1600℃以上；吸湿性极强，暴露于空气中极易潮解。易溶于水，同时放出大量的热，其水溶液呈微酸性。溶于醇、丙酮、醋酸。与氨或乙醇作用，分别生成CaCl2·8NH3 和CaCl2·4C2H5OH 络合物。 1）球状氯化钙主要是用于制作防潮盒，通过吸附空气中的水汽，破坏物品受
潮的环境，让霉菌无法吸收水分而失去存在的条件，同时本品的防霉颗粒能够抑制霉菌生长。 2）球状氯化钙也用于制作干燥剂，消除湿潮，吸附室内水汽，让空气保持干燥避免因室内水汽过重而使得物品受潮、发霉。以下是潍坊海之源化工有限公司的球状氯化钙指标：本公司球状氯化钙（片状、球状、粉状及各规格无水氯化钙）的生产设备为纯不锈钢设备，含量大于74%无杂质，颜色亮白，溶于水澄清，无色无味。无色立方结晶体，吸湿性极强，暴露于空气中极易潮解。 二水球状氯化钙的生产工艺简述现在市场上大量结晶球状氯化钙产品是片状的，也就是球状氯化钙，今天海之源简单的为你介绍一下球状氯化钙的生产过程： 1.蒸发球状氯化钙溶液经燃煤大锅蒸发浓缩，或者是以蒸汽为热源的蒸发浓缩 2.冷却制片用结片机用水冷却把球状氯化钙制成片状
缓蚀剂的分类以及主要用途
缓蚀剂 科技名词定义 中文名称：缓蚀剂 英文名称：inhibitor;corrosion inhibitor 其他名称：防锈剂 定义1：在腐蚀体系中添加少量即可使金属腐蚀速率降低的物质。 应用学科：船舶工程（一级学科）；船舶腐蚀与防护（二级学科） 定义2：一种当它以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时，可以防止或减缓工程材料腐蚀的化学物质或复合物质。 应用学科：海洋科技（一级学科）；海洋技术（二级学科）；海水资源开发技术（三级学科） 定义3：在基体材料中添加少量即能减缓或抑制金属腐蚀的添加剂。 应用学科：机械工程（一级学科）；表面工程（二级学科）；防锈（三级学科）
缓蚀剂定义和分类 以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此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。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质（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）。 缓蚀剂有多种分类方法，可从不同的角度对缓蚀剂分类。 （1）根据产品化学成分，可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂。 ①无机缓蚀剂无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。 ②有机缓蚀剂有机缓蚀剂主要包括膦酸（盐）、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。 ③聚合物类缓蚀剂聚合物类缓蚀剂只要包括聚乙烯类，POCA，聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化学物。 （2）根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位分类，分为阳极型缓蚀剂，阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。 ①阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制，阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。 阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造成点蚀。 ②阴极型缓蚀剂抑制电化学阴极反应的化学药剂，称为阴极型缓蚀剂。 锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物，钙的碳酸盐和磷酸盐为阴极型缓蚀剂。阴极型缓蚀剂能与
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
氯化钙生产和应用综述
氯化钙生产和应用综述 李 宁,王树轩,王寿江,李 波 (中国科学院青海盐湖研究所,青海西宁 810008) 摘 要: 氯化钙作为一种重要的化工产品,在工业、食品加工业和医药领域得到了广 泛的应用。分别对工业级氯化钙和食品级氯化钙的应用和生产工艺作了详细的介绍。比较了粉状、片状和粒状氯化钙的的特点和生产工艺。从全国氯化钙生产状况来看,工业氯化钙产品主要是采用制碱废液工艺生产。食品医药级氯化钙产品主要采用盐酸石灰石工艺生产。 关键词: 氯化钙;工艺;应用 中图分类号:T Q13 文献标识码:A 文章编号:1673-6850(2009)06-0042-02 Overvie w of Calciu m Chl oride Pr oducti on and Applicati on L i N ing,W ang Shuxuan,W ang Shoujiang,L i Bo (Q inghai I nstitute of Salt Lakes,Chinese Acade my of Sciences,Xining Q inghai 810008,China ) Abstract: The calciu m chl oride is widely used in the industry,food p r ocessing industry and medical field as a kind of i m portant chem ical p r oducts .App licati on and p r oducti on technol ogy of calciu m chl oride were intr oducted .The characteristics and p r oducti on technol ogy of powdery,the slice and granular calciu m chl oride were comparated .Fr om calciu m chl oride p r oduces technol ogy of the state,the industrial calciu m chl oride p r oducti on is mainly adop ted technol ogy of waste a mmonia liquid of a mmonia -s oda .The phar maceutical grade calciu m chl oride p r oducti on is mainly adop ted technol ogy of the li m e st one -hydr ochl oric acid . Key words: calciu m chl oride;technic;app licati on 收稿日期:2009-03-23 基金项目:中国科学院西部之光项目(0812021010),中国科学院支青项目。作者简介:李宁(1979-),男,助理研究员,主要从事盐湖化工研究工作。 1 前言 氯化钙为无色立方结晶,一般商品为白色或白 色多孔块状或粒状、蜂窝状。无臭、味苦。相对密度2.152,熔点782℃,沸点1600℃以上。吸湿性极 强,暴露空气中极易潮解,易溶于水,同时放出大量的热,其水溶液呈碱性。溶于醇、丙酮、醋酸。与氨或乙醇作用,分别生成CaCl 2?8NH 3和CaCl 2?4C 2H 5OH 复合物。在常温下由水溶液结晶析出的常为六水物。逐渐加热至30℃时则溶解在自身结晶水中,继续加热逐渐失水,至200℃变为二水物,再加热至260℃则变为白色多孔状无水氯化钙。2 氯化钙的应用 按氯化钙所含含量结晶水的多少分为二水氯化钙和无水氯化钙。主要产品有粉状、片状和粒状。 按级别分为:工业级氯化钙[1]和食品级氯化钙[2] 。 2.1 工业级氯化钙应用 工业级氯化钙具有遇水发热且凝点低的特点,通常用作道路、高速公路、停车场、码头的融雪和除冰[3-5]。并有吸水性强的功能,还可用做干燥剂,如用于氮气、氧气、氢气、氯化氢、二氧化硫等气体的干 燥。是港口的消雾[6]和路面的集尘[7] 、织物防火的 最佳材料[8] 。氯化钙水溶液是冷冻机用和制冰用 的重要制冷介质[9] 。生产醇、酯、醚和丙烯酸树脂的脱水剂。还有能加速混凝土的硬化和增加建筑砂浆的耐寒能力,是优良的建筑防冻剂。用作铝镁冶金的保护剂、精炼剂。在煅烧水泥中加氯化钙添加剂,可使水泥熟料的煅烧温度降低40℃左右,提高窑的生产能力。是生产色淀颜料的沉淀剂。用于废 2 4盐业与化工 Journal of Salt and Chem ical I ndustry 第38卷第6期2009年11月
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
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。
缓蚀剂防腐及其在石油机械中的应用(1)
精品资料推荐 缓蚀剂防腐及其在石油机械中的应用 概述钢铁材料作为主要的工程材料广泛应用于石油工业的各个领域，钢铁结构在使用过程中，不可避免地要同各种腐蚀性介质接触。腐蚀造成的经济损失十分巨大，如设备、管道由于腐蚀穿孔造成的泄漏，不仅结构本身被破坏，还浪费了能源，污染了环境。 将少量物质加入腐蚀环境中，借助该物质在金属表面上发生的物理、化学作用，降低金属材料溶解速度的方法称为缓蚀剂防腐，所加物质即缓蚀剂。与其它防腐方法相比，采用 缓蚀剂防腐，由于设备简单，使用方便，投资少，收效快，因而十分适用于石油、化工、机 械等部门，是一项很有发展前途的防腐措施。 缓蚀剂防腐具有以下特点： (1) 缓蚀剂用量极少，浓度一般为几个ppm至2%,基本不改变介质体系，成本低； (2) 缓蚀效率高，可以节约大量钢材，提高设备的使用寿命，如酸洗时使用缓蚀剂可以 使损耗减少90%以上； (3) 使用缓蚀剂防腐,可以使一些先进的工艺流程得以实现； (4) 缓蚀剂具有高度的选择性, 不同的腐蚀体系一般应选用不同的缓蚀剂配方, 甚至同 一体系,在温度、浓度、流速改变时,所用缓蚀剂也应有所不同,因此对于每一个具体的腐蚀体系应通过实验来确定适宜的缓蚀剂种类及浓度,不可生搬硬套； (5) 缓蚀剂可能随时间而消耗, 随介质而流动, 因此缓蚀剂的应用场所多限于循环和半 循环体系。 缓蚀剂的作用机理 1. 吸附理论许多有机缓蚀剂属于表面活性物质,其分子由亲水疏油的极性基和亲油疏水 的非极性基组成。在介质中,极性基定向吸附排列在金属表面,从表面排除水分子和氢离子等 致腐离子,使之难于接近金属表面,从而起到缓蚀作用。 2. 成膜理论缓蚀剂能与金属或腐蚀介质的离子发生反应,在金属表面生成不溶或难溶的 具有保 护作用的各种膜层,阻止腐蚀过程,起到了缓蚀作用。 3. 电极过程抑制理论缓蚀剂的加入抑制了金属在腐蚀介质中的电化学过程,减缓了电化 学腐蚀速度。缓 蚀剂的存在可能分别增大阴极极化或阳极极化,也可能同时增大阴极极化和阳极极化。 上述三种理论具有内在联系,即缓蚀剂与金属相互作用使金属表面状态发生变化, 阻止或减缓腐蚀过程。 缓蚀剂的协同效应
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、
缓蚀剂的应用
1.8缓蚀剂的实际应用 1.在酸性环境中的应用 生活生产当中金属材料及设备与酸类物质的接触是不可避免的。比如为了清洗掉在钢铁表面上的铁鳞和铁锈，需要对该材料进行酸浸酸洗；又如在工业设备上的铁锈铁垢也需要通过酸洗的方法来进行对设备清洗；而在油井中处于对出油速度的考虑或者说是为了提高出油率，要不断向地下油层内加入酸从而来溶解岩层厚度；此外，酸的一些贮运工具等。在这些情况下，为了保护设备，延长工程材料的使用寿命，经常都需要采用酸性介质的缓蚀剂来保护与酸性介质接触的或处于酸性环境中金属材料。大体来说，酸性介质的缓蚀剂可以分为两大类： (1)无机缓蚀剂如Sb3r、AS3+、Sn2+、Bi3+、Fe3+、Fe2+、Cu、Br-2+和I-等。 (2)有机缓蚀剂据文献报道，已研制成功并得到实际运用的有机缓蚀剂作为酸性介质缓蚀剂的炔醇、有醛、有机酸等其他含碳氢氧的化合物；由于氮含有多对电子，所以有胺、吡啶、喹啉、吡咯烷、苯胺、嘧啶、哌啶、硬脂酰胺等含氮的有机化合物；含硫的有机化合物；含磷的有机化合物等。很多酸性体系缓蚀剂一般都采用无机物与有机物的多组分化学复合物。 2.在水系统中的应用 有文献报道，已经有多种缓蚀剂成功研制运用于来保护工业循环冷却水系统、采暖设备与管道、饮用水系统、水冷却器等。 所谓水质稳定技术是指通过添加具有缓蚀、消垢和杀菌灭藻作用的各种化学药剂来控制冷却水循环系统的腐蚀、结垢和生物繁殖，从而使得设备安全运转得以保证的技术。 在水质处理中常用的高效缓蚀剂有：聚磷酸盐、有机磷酸盐、锌盐、硅酸盐、重铬酸盐和铬酸盐等。 3.在石油天然气开采中的应用 由于在原油、天然气内含有H 2S、CO 2 有机酸等会给采油采气的管道和设备造 成比较轻微的腐蚀，日积月累，时间长了，由于硫化氢中氢的长期存在造成金属设备的穿孔或着形成层状会慢慢剥落，甚至更危险情况有可能造成应力腐蚀破裂和氢损伤。其中在石油天然气开采方面，抗硫化氢气体的缓蚀剂是吸引科学家们关注和研究最多的一类缓蚀剂，已有许多缓蚀剂成功研制并商品化，具体来说有咪唑啉、兰4-A、1014、粗喹啉、氧化松香胺等。 4.在炼油工业中的应用 与石油天然气开采情况类似，由于原油中含有多种无机盐、硫化物、环烷酸等物质组成，显然会对炼油厂中的常压、减压设备、管线和油罐等造成比较严重腐蚀，所以通常情况下也需要用缓蚀剂对设备进行有效的保护，比如已经广泛被采用尼凡丁-18、4502Nacol 65 AC等有效缓蚀剂。 5.在化学工业中的应用 任何缓蚀剂的自身保护都有一定的局限性，它在化学工业过程中的应用还不是很多，但也有一些已经应用成功的实例。 (1)熬碱锅的防护由于烧碱溶液是在铸铁制的熬碱锅中通过蒸发而获取碱，所以毋庸多异，会给熬碱锅造成比较严重腐蚀。在这种情况下也经常用缓蚀剂来保护锅炉，比如以硝酸钠为缓蚀剂应用为例，不单可以起到延长设备的使用寿命的效果和作用，而且会减少碱中Fe3+的含量从而使制碱的质量得到改善和有效提高。 (2)碳化塔的防护在碳酸氢铵厂中时常采用硫化钠溶液预膜的方法来减缓
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向
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]。
氯化钙
氯化钙 一、产品说明 Calcium Chloride氯化钙 化学式CaCl2，为白色粉状、粒状、片状、块状物。熔点782℃，沸点1600℃，密度2.15克／厘米3（25℃）。氯化钙在水中的溶解度很大，0℃时100克水能溶解59.5克氯化钙，100℃时溶解159克。能形成含1、2、4、6个结晶水的水合物，它们存在的温度范围是：CaCl2?6H2O低于29℃；CaCl2?4H2O，29～45℃；CaCl2?2H2O，45～175℃；CaCl2?H2O，200℃以上。它也溶于乙醇，生成CaCl2?4C2H5OH，与氨作用，形成CaCl2?8NH3。无水氯化钙是工业和实验室常用干燥剂，但不能用来干燥乙醇和氨。氯化钙易潮解，可用于浇洒道路以消尘。 二、产品用途 1、道路、高速公路、停车场、机场、高尔夫球场等冬季除雪； 2、石油钻探、钻井工作液、完井液、石油化工脱水液； 3、防除尘埃、煤尘、矿尘； 4、建筑行业早强剂，提高混凝土强度，生产涂料的凝固剂； 5、用于防潮用干燥剂；工艺中气体和液体的干燥介质； 6、橡胶行业乳胶凝结剂； 7、黑色冶金工业氯化剂和添加剂； 8、造纸工业添加剂及废纸张脱墨； 9、化学工业的无机化工原料及硫酸根脱除剂，海藻酸钠的凝固剂； 10、制冷工业用于制冷； 11、用于防治小麦、苹果、白菜等腐烂及食品防腐剂； 12、用于染料及印染工业生产中。 三、产品品种 （一）液体氯化钙 （二）固体氯化钙 1、按氯化钙所含含量结晶水的多少分为： （1）二水氯化钙 a、二水片状氯化钙，含量为70% min ；72%min；74%min；77%min b、二水粒状氯化钙，含量为74%min；77%min c、二水粉状氯化钙，含量为74%min；77%min （2）无水氯化钙 a、无水片状氯化钙，含量为90%min；92%min；94%min b、无水粒状氯化钙，含量为90%min；92%min；94%min c、无水粉状氯化钙，含量为90%min；92%min；94%min 2、按级别分为： （1）工业级氯化钙 （2）食品级氯化钙
金属缓蚀剂及其应用_王文忠
金属缓蚀剂及其应用 王文忠 (洛阳立微电子有限公司,河南洛阳471003) 中图分类号:TG174 文献标识码:B 文章编号:1000-4742(2007)06-0043-02 0 前言 金属缓蚀剂是指在腐蚀介质中能抑制或减缓金属腐蚀速率的物质。缓蚀剂应用在电镀、涂装、金属清洗、金属切削加工以及金属加工工序之间、储存、运输中的防锈。本文作些粗浅探讨。 1 缓蚀剂分类 通常按化学成分分为有机、无机缓蚀剂;按作用机理可分为阳极型、阴极型、吸附型缓蚀剂;按物理状态可分为水溶性、油溶性、气相缓蚀剂等。 1.1 无机缓蚀剂 无机缓蚀剂是促使金属钝化的氧化剂或能在金属表面成膜的无机盐类。氧化剂有亚硝酸钠、铬酸盐、重铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐等。促进成膜的盐类主要是磷酸盐,如六偏磷酸钠、磷酸三钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钠以及硅酸钠、铝酸钠等。 对于黑色金属可用亚硝酸钠钝化;对于有色金属如铜、铝、锌、镁及其合金则采用铬酸盐或重铬酸盐。硅酸盐可有效防止钢铁、铸铁、铅、锡、锑、铝等金属以焊接及铆接的铁结构的锈蚀。主要是形成硅酸盐保护膜,如硅酸铅保护膜。铝酸钠溶于水后,可用作钢铁防锈,随其浓度的增加缓蚀性能增强,浓度不足会导致腐蚀。 1.2 有机缓蚀剂 有机缓蚀剂分子大多有容易被金属表面吸附的极性基团(含N、O、P、S等元素),及由碳、氢组成的非极性基团。 常用缓蚀剂有以下几种: 胺类 六次甲基四胺、乙二胺、三乙醇胺、尿素、十七酰胺; 酸类 苯甲酸及其盐、丹宁酸、氨基酸; 醇类 1,4-丁炔二醇、丙炔醇; 含硫化合物 硫脲、若丁(二邻甲苯基硫脲); 杂环类 苯骈三氮唑(B TA)、苯骈噻唑、咪唑、吡啶、喹啉; 蛋白质类 明胶、动物胶; 多元醇磷酸脂类 植酸(肌醇六磷酸脂); 表面活性剂 十二烷基苯磺酸钠、十二烷基醇酰胺。 应用时应首先考虑其使用介质及对金属适用性,如杂环类主要用于铜、银及其合金。 上述主要列举水溶性为主的缓蚀剂,其它还有油溶性缓蚀剂,多为石油类产品,如石油磺酸钡等。气相缓蚀剂多为胺盐与亚硝酸、铬酸所形成的盐,如亚硝酸二环己胺、铬酸二环己胺,多用于密闭包装内,应考虑对环境的污染。 2 缓蚀剂应用实例 缓蚀剂应用十分广泛,涉及金属表面处理、金属机械加工及金属制品储存、运输过程中防锈等许多方面。应用缓蚀剂常考虑两种以上缓蚀剂的协同作用,这样一方面可以提高缓蚀效果;另一方面可以大大降低缓蚀剂使用浓度。 2.1 在金属水基清洗剂中应用 金属水基清洗剂是在电镀、涂装之前为清除表面油污、残盐、结炭为目的的碱性清洗液。其主要成分由阴离子型及非离子型表面活性剂复配,还含有碱性化合物和聚合磷酸盐作为助洗剂。表面活性剂常常有良好渗透、增溶、乳化和缓蚀等作用,磷酸盐不仅能软化水,提高表面活性剂渗透性,而且也是钢材缓蚀剂。在由664、6503净洗剂复配的水剂金属清洗剂中加入适量的三乙醇胺、苯甲酸钠、三聚磷酸钠就会使清洗剂具有清洗及防锈双重作用。很适合钢铁件及铝件的清洗,如需清洗铜制件,需适量加入苯骈三氮唑。 2.2 在金属浸蚀中应用 金属制品在金属清洗剂中脱脂后还需浸蚀或酸洗去除锈皮、氧化膜,才能电镀和涂装。为了抑制基体金属溶解,必须在酸洗液中加入缓蚀剂。对钢铁件浸蚀可使用质量分数分别为5%～10%的硫酸,或10%～20%的盐酸或25%的磷酸。使用硫酸时 · 43 · 2007年11月 电镀与环保第27卷第6期(总第158期)