全有机系高效环保缓蚀剂的研制及电化学研究
一种新型高效阻垢缓蚀剂的研制

高 , 中离子浓 度增加 , 导致结 垢 和设备腐 蚀 等问 水 又
题 . 机膦 化 合 物 和 共 聚 物 复 配 的全 有 机 配方 有
主要试 剂 : 氯化钠 、 水硫 酸镁 、 七 氯化 钙 、 酸氢 碳
因其 含磷量 低 , 硬度 较 高 、 环 比大 、 缩 倍 数 高 对 循 浓 的体 系具 有 良好 的阻 垢 和 缓 蚀 效 果 而 得 到广 泛应 用. 王睿 等 发现 有机 膦 酸 与 聚羧 酸之 间存 在 明显 的协 同效应 ; 梅平 等 研究 发 现 次膦 酸基 聚 丙 烯 酸
收稿 日期 : 0 0 3 -1 2 1 492
作者 简介 : 郝善奎( 9 2) 男 , 16 一 , 工程师 , 主要从事油 田化学剂研制及水处理研 究. - a :saj n su eu c E m i lh ni @xy .d .n li a
郝 善奎 : 一种新型高效阻垢缓蚀剂 的研制
一 8 1一
mLME ; 为室 温配 制水 消耗 的 E T D A体 积 , . mL
1 3 2 静 态挂 片评 价 方法 参 考 中华人 民共 和 国 . . 石油 天然 气行 业标 准 S / 2 3—2 0 ( 田采 出 Y T57 00 油
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文章 编号 :6 30 4 2 1 ) 20 8 -5 17 -6 X(0 0 -0 00 1
一
种 新 型 高效 阻垢 缓 蚀剂 的研 制
郝 善奎
( 港 油 田集 团 油 田化 学 有 限 公 司 , 津 大 港 30 8 ) 大 天 0 20
13 1 碳 酸 钙 沉 积 法 .. 式计 算 阻垢率
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]。
含氮有机缓蚀剂JZH-1的研究

4 钢 电极 在试 验介 质 中的交流 阻抗进 行 测试. 5
4 碳钢的缓蚀效率 5
(
)
2 结 果 与讨 论
2 1 缓蚀剂 J H- . Z 1的结构
/
5℃ O
6 ℃ O
8.1 4 7
8 . 3 7 2
经元 素分 析测 得 J H一 Z 1的 C、 N 的百 分 含 H、
量 分别为 6 . 、 . 1 2 . , 子 量为 5 0 结 构 式 9 0 5 8 、4 1 分 8.
如下 :
7℃ 0 8O ℃
8.9 6 3 9.5 O 2
收 稿 日期 : 0 60 —6 2 0 —50 . 基 金 项 目 : 北 省 自然 科 学 基 金 项 目 (0 4 A14 ;湖北 省 教 育厅 青 年 基 金 项 目( O4 O 7 . 湖 2 0 AB 1 ) 2OD O )
有 较好 的缓 蚀性 能 , 一 种 高 效含 氮 有 机缓 蚀 剂 . 是
但 一般 使用 的缓 蚀剂 往往不 是单 一组 分 , 是 由具 而
盐 酸溶液 中对 4 钢 的缓 蚀效 果. 5
1 实验
静态腐 蚀 失 重试 验 . 质 为 4 钢 片 (0mm 材 5 4
×3 0 mm × 5 mm) 试 验 介 质 为 空 白 、 Z 1及 , J H- J H一 +P 的 4mo/ HC 溶 液 , 验 时间为 3h Z 1 A lL 1 试 .
Vo. 0 No 4 14 . De . 2 0 c 06
文 章编 号 :10 —10 20 ) 40 5 —3 0 019 (0 60 —5 60
含氮有机缓蚀剂 J H 1的研究 Z 一
廖海星 , 唐和 清。 齐公 台 ,
一种高效环保型阻垢缓蚀剂制备及性能研究报告

一种高效环保型阻垢缓蚀剂的制备及性能研究摘要:以无水马来酸酐和β-巯基丙酸为主要原料、铬酸钾为催化剂合成出S-羧乙基硫代琥珀酸(CETSA>,并对其阻垢缓蚀效果进行了研究。
结果表明:S-羧乙基硫代琥珀酸具有良好的水溶性和生物降解性,在宽pH范围内具有较好的缓蚀阻垢性能,尤其将其与葡萄糖酸钠、丙烯酸羟丙酯<HPA)及Zn盐等物质复配后<无磷1#),其缓蚀率得到大幅度提高。
它在45℃和投加浓度为20ppm条件下,其缓蚀率可达93.2%、阻垢率达98.5%,且无磷环保,具有更高的性价比。
关键词:无磷环保型;缓蚀阻垢剂; S-羧乙基硫代琥珀酸;合成中图文分类号:TQ085 文献标识码:APreparation and Study of a New kind of Phosphorus-freeCorrosionand Scale InhibitorZeng De-fang, Xiao Jian-guo(School of Resource and Environmental Engineering, WuhanUniversityof Technology。
HubeiKey Lab of Mineral Resource Processing and Environment。
Wuhan, Hubei430070, P.R.China>Abstract:Experimental process of preparing S-carboxymethyl thiosuccinate acid<CETSA) is described, in which anhydrous maleic anhydride and β-mercaptopropionic acid are used as the main raw material and catalyst such as potassium chromate was used. Its scale and corrosion inhibition performance has been studied compound with other water treatment. Result shows that CETSA has a good water-soluble、bio-degradability, and has a good scale and corrosion inhibition ability within a wide range of pH values. When compound with sodium gluconate, hydroxypropyl acrylate (HPA> and Zn salt, the performance has obviously enhanced. Under the condition of 45℃,dosage of 20mg·L-1,the corrosion inhibition rate can reach up to 93.2% , and its scale inhibition rate can reach up to 98.5%. In addition, the formula is Phosphorus—Free,so it has a much more higher ratio of quality to value. Keywords:phosphorus-free and environmentally friendly type。
缓蚀剂开题报告

缓蚀剂开题报告引言缓蚀剂是一种能够减缓金属腐蚀速度的物质,在许多工业领域中得到广泛应用。
随着工业化的发展,金属腐蚀带来的问题越来越严重,因此寻找高效、环保的缓蚀剂成为了重要的研究领域。
本次开题报告旨在介绍缓蚀剂的研究背景与意义,以及我们计划采取的具体研究方案。
研究背景与意义金属腐蚀是一个普遍存在的问题,它会导致设备的老化、材料的减损甚至危及人身安全。
为了解决这个问题,人们广泛研究了各种缓蚀剂,希望能够减缓金属的腐蚀速度。
然而,传统的缓蚀剂往往存在一些不足之处,例如:对环境的污染、缓蚀效果不稳定、使用寿命较短等。
因此,我们希望能够通过研究新型缓蚀剂,改进这些缺点,提高缓蚀效果,并减少对环境的影响,为工业生产提供可靠的保护。
研究目的与内容本次研究的目的是开发一种新型环保缓蚀剂,以提高金属的抗腐蚀能力。
具体研究内容包括以下几个方面:1.确定缓蚀剂的基本要求和核心功能,包括缓蚀效果、环境友好性等;2.研究不同材料的腐蚀机理,分析其缓蚀剂需求的差异;3.通过实验方法,筛选和评估各类潜在缓蚀剂的性能;4.对表现出优异性能的缓蚀剂进行深入研究,探索其工作机理;5.优化缓蚀剂的配方和使用条件,提高其缓蚀效果和使用寿命;6.对优化后的缓蚀剂进行实际应用测试,验证其有效性。
研究方法与技术路线我们计划采用以下方法与技术路线进行研究:1.理论研究:通过文献查阅和资料分析,深入了解金属腐蚀的机理和缓蚀剂的基本原理,为后续实验提供理论依据。
2.实验测试:选取不同金属材料进行腐蚀测试,通过浸泡、电化学等实验方法,评估不同缓蚀剂对腐蚀速度的影响。
3.表面分析:使用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析方法,观察金属表面的形貌和结构变化,研究缓蚀剂的作用机理。
4.缓蚀剂配方优化:根据实验结果,调整缓蚀剂的配方比例和使用条件,提高缓蚀效果和使用寿命。
5.应用测试:将优化后的缓蚀剂应用于实际的工业设备中,进行长期应用测试,评估其在实际环境中的可行性和效果。
缓蚀剂作用机理研究进展

缓蚀剂作用机理研究进展赵希林;刘继宁;刘丽娟;郑雪峰【摘要】对常用的钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂进行了概述,重点阐述了目前关于缓蚀剂作用机理的三种主要理论,即成膜理论、吸附理论和电极过程抑制理论,分析了钨酸盐、钼酸盐、有机膦酸盐、杂环类及复合型缓蚀剂作用机理的研究进展情况.【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2015(032)004【总页数】4页(P9-12)【关键词】缓蚀剂;缓蚀理论;作用机理【作者】赵希林;刘继宁;刘丽娟;郑雪峰【作者单位】四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041;四川锦美环保科技有限公司,四川成都610041【正文语种】中文【中图分类】TG174.42Key words:corrosion inhibitor ; corrosion inhibition theory ; action mech anism19世纪50年代美国钢铁企业曾使用向除锈酸液中添加某种药剂的方法,取得满意的除锈防腐效果,自1860年英国宣布第一个缓蚀剂专利开始,缓蚀剂的应用得到了快速发展,至今形成了铬酸盐、锌盐、硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、全有机膦系、钼酸盐、钨酸盐、有机羧酸、有机胺等系列。
缓蚀剂种类繁多且机理复杂,目前没有一种统一的方法将其合理分类[1]。
缓蚀机理的研究是金属防腐研究中极为重要的问题,关于缓蚀理论主要有三种,即成膜理论、吸附理论和电极过程抑制理论。
成膜理论是指缓蚀剂在金属表面形成不溶于水或难溶于水的保护膜,从而抑制金属腐蚀;具有极性基团的有机缓蚀剂则主要是通过范德华力或与金属表面氧化物形成共价键的形式,吸附在金属表面起到防腐的作用,这就是吸附理论;电极过程抑制理论则指缓蚀剂通过抑制金属在腐蚀介质中的电化学过程来减缓金属腐蚀速度的理论。
这些理论并不是孤立存在的,某些缓蚀剂防腐是这几种作用共同作用的结果。
天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究

定稿日期:2004-12-21基金项目:山东省教育厅科技计划项目(J02C52)作者简介:穆振军,男,1976年生,硕士,助工,从事腐蚀与防护的研究天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究穆振军 杜 敏(中国海洋大学化学化工学院青岛266003)摘要:以锌盐、葡萄糖酸盐为主要缓蚀成分复配的适用于天然海水中碳钢的高效缓蚀剂,用失重法测定其缓蚀效率,并用电化学方法分析其缓蚀作用机理.结果表明:未预膜时缓蚀剂的临界浓度是280mg/L ,此时对碳钢的缓蚀率为9318%,试样表面光亮如初,没有局部腐蚀;预膜后缓蚀剂的临界浓度降为210mg/L ,此时对碳钢的缓蚀率为9311%.通过极化曲线分析可知该缓蚀剂是一种抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂.据交流阻抗谱图分析得到该缓蚀剂成膜反应分3个阶段:反应初期,缓蚀剂在电极表面初步吸附;反应中期,至浸泡48h 时第一层缓蚀膜形成;反应后期,缓蚀膜向多层发展.关键词:缓蚀剂 天然海水 极化曲线 交流阻抗 缓蚀机理中图分类号:P714,P75513 文献标识码:A 文章编号:100524537(2005)04202052041前言合理使用缓蚀剂是防止金属及其合金在环境介质中发生腐蚀的有效方法.缓蚀剂技术由于具有良好的效果和较高的经济效益,已成为防腐蚀技术中应用最广泛的方法之一,尤其在石油产品生产加工、化学清洗、大气环境、工业用水、仪器仪表制造及石油化工生产过程中,缓蚀技术已成为最主要的防腐蚀手段[1].但随着环境保护和安全意识的加强,一些有毒有害的缓蚀剂将被限制或禁止使用[2].据此,本实验室研发了以锌盐、葡萄糖酸盐和烷基多糖苷(AP G )为主要缓蚀成分复配的适用于天然海水中碳钢的低毒、高效缓蚀剂.通过失重实验测定了预膜前、后不同浓度下该缓蚀剂在天然海水中对碳钢的缓蚀效率,并通过极化曲线和交流阻抗两种电化学方法研究了该种缓蚀剂的缓蚀机理和成膜过程.2实验方法实验材料为907碳钢.用于电化学实验的试样尺寸为:110cm ×110cm ×017cm ,试样保留一个1cm 2的表面,其余面均用环氧树脂封嵌制成工作电极,电解池采用经典的三电极体系.工作电极在实验前经各级砂纸逐级(500目,800目,1#,4#金相砂纸)打磨,直到露出光亮均匀的金属面,用去离子水冲洗,滤纸吸干,丙酮擦拭除油后待用;用于失重法实验的试样尺寸为310cm ×119cm ×016cm.试样在实验前经240目和500目水砂纸逐级打磨,且各试样钻有孔径约013cm 的小孔以备挂片之用.将硫酸锌(150mg/L ~200mg/L ,化学纯)、葡萄糖酸钙(50mg/L ~100mg/L ,工业品)、AP G (30mg/L ~50mg/L ,工业品)、硅酸钠(20mg/L ~30mg/L ,分析纯)和钨酸钠(10mg/L ~30mg/L ,分析纯)按一定比例置于容器中,搅拌均匀即得所需缓蚀剂.失重法采用静态全浸悬挂法,每组实验选用3个试样作平行测试,实验周期为28d ,腐蚀介质为取自青岛鲁迅公园的天然海水,盐度是32‰.实验过程中,海水定期更新.电化学法采用经典三电极体系,辅助电极为铂电极,饱和甘汞电极作参比电极,工作电极是907碳钢,实验仪器为德国IM6e 电化学工作站,用其SIM 程序进行数据处理.试样腐蚀一个周期后,对空白天然海水和添加缓蚀剂(280mg/L )中的碳钢试样分别用扫描电镜(J SM -840Scanning microscope )观察,并记录表面状态,放大倍数为500倍.3结果与讨论311失重实验分析图1示出预膜(1000mg/L 缓蚀剂溶液中预膜48h )和无预膜两种情况下不同浓度的缓蚀剂对碳钢缓蚀率的变化曲线.同时对空白海水(图2)和添加280mg/L 缓蚀剂(无预膜,图3)介质中腐蚀28d 后的试样表面用扫描电镜进行了观察.从图1显示:(1)预膜和无预膜时缓蚀效果与添第25卷第4期2005年8月 中国腐蚀与防护学报Journal of Chinese Society for Corrosion and Protection Vol 125No 14Aug 1200Fig.1The relation between IE and inhibitor concentration Fig.2SEM image of mild steel sample after 28d in seawaterwithoutadditionFig.3SEM image of mild steel sample after 28d in seawaterwith 280mg/L inhibitorsFig.4The polarization curves with different concentration加浓度的变化趋势基本一致,预膜后缓蚀率要比无预膜时高,在低浓度时(70mg/L 时,预膜后缓蚀率提高15%)更为明显.(2)缓蚀剂的缓蚀率与用量关系并不是线性的.无预膜情况下,当缓蚀剂浓度低于70mg/L 时,其缓蚀作用比较微弱,缓蚀剂浓度在70mg/L ~280mg/L 时,随其浓度的增大缓蚀率迅速变大且趋缓;缓蚀剂浓度大于280mg/L 时,其缓蚀率提高不明显,据此确定该缓蚀剂的临界浓度是280mg/L ,此时缓蚀剂对碳钢的缓蚀率为9318%;当使用1000mg/L 该缓蚀剂预膜48h 后,其临界浓度降为210mg/L ,此时的缓蚀率达到9311%.可见,该缓蚀剂是成膜型缓蚀剂[3],较高的预膜浓度可以快速生成完整的缓蚀膜,提高缓蚀率,降低缓蚀剂用量.图2和图3比较可得:空白海水中,试样腐蚀28d 后,其表面原有砂纸打磨留下的划痕已经被腐蚀掉了,而且表面出现了点蚀和深浅不等、周边不规则的溃疡状腐蚀[4];添加280mg/L 缓蚀剂,试样腐蚀28d 后,表面除了砂纸打磨留下的划痕外,没有局部腐蚀发生,说明该缓蚀剂在临界浓度时能有效抑制天然海水对碳钢的局部腐蚀.这是因为缓蚀剂在碳钢表面成膜,覆盖了表面的活性点,以及复配组分中钨酸盐离解出的WO 2-4离子在碳钢表面吸附,并和海水中Cl -离子在该表面发生竞争吸附,使碳钢表面Cl -离子浓度降低[5,6],从而降低了局部腐蚀发生的可能.312电化学测试分析31211极化曲线分析 图4示出添加不同浓度缓蚀剂的极化曲线图谱.解析该曲线所得参数列入表1.通过图4和表1分析得到:相对海水空白,添加缓蚀剂后腐蚀电流密度减小,表明缓蚀剂对碳钢腐蚀产生抑制作用,这是因为随着缓蚀剂浓度的增加,在电极表面形成的缓蚀膜越来越完整致密,阻止了腐蚀介质与电极的接触,从而起到良好的缓蚀作用.从添加缓蚀剂后的极化曲线看,腐蚀电位正移,表明该缓蚀剂主要为控制电化学反应阳极过程的缓蚀剂,602中国腐蚀与防护学报第25卷T able 1The parameters obtained from polarization curvesC inhibitor /mg ・L -10(blank )70210350E corr /V -01817-01694-01653-01677b a /mV ・d -1245203156135b c /mV ・d-1-144-138-117-109i corr /μA ・cm-29105413921161185IE/%511576117916这是因为缓蚀剂中的硅酸钠和葡萄糖酸根在阳极区与阳极溶解产物(Fe 2+和Fe 3+)形成难溶盐和螯合物的沉积膜,抑制了阳极的溶解[7];当缓蚀剂浓度超过210mg/L 时,腐蚀电位又负移,表明缓蚀剂高浓度形成的吸附膜对氧扩散过程控制的阴极过程也有较强的抑制作用,这主要是缓蚀剂中的Zn 2+离子与阴极反应的产物(OH -)作用生成难溶的氢氧化锌,它们在阴极区域沉积使得氧难以到达阴极,从而降低了阴极过程的反应速度[3].从表1中也可看出:b a 和b c 的绝对值随缓蚀剂浓度的增大呈减小趋势变化且b a 的变化趋势更大,说明该缓蚀剂对阳极过程和阴极过程均有很好的缓蚀作用,尤其大大控制了阳极过程的反应,可见该缓蚀剂是抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂.31212交流阻抗谱图分析 图5为添加280mg/L 缓蚀剂后电极浸泡不同时间的Nyquist 图和Bode 相图.由图5a 看出:反应初期(t >1615h )电极受电化学步骤控制,等效电路见图6a ;电极反应中后期(t <1615)电化学步骤和扩散步骤同时存在,其等效电路见图6b [8].其中R l 是溶液电阻,R p 是极化电阻,C d 是金属/溶液膜层的界面电容,W 是扩散阻抗.将浸泡不同时间测得的交流阻抗谱图根据等效电路拟合、解析,可以得到成膜系统的各电化学参数见表2.从图5和表2看出,成膜反应的机理可能如下:反应初期(t <1615h ),电极过程仅受电化学反应控制,R p 值呈迅速增大趋势,缓蚀组分在电极表面反应并沉积,初步形成了缓蚀膜;反应中期Fig.5Nyquist chart (a )and Bode phase chart (b )of mild steel at different time in seawater with inhibitorsFig.6Equivalent circuit diagram :(a )initial stages of reaction ,(b )metaphase and anaphase stages of reactionT able 2Electrochemical parameter obtained from different ex 2perimental timesolution and time/h R 1/Ω・cm 2C d /μF ・cm -2R p /Ω・cm 2W /kdwnatural seawater —01543116-12413752178—inhibitors —11568184-3510214815—inhibitors —1615172-1614753571706inhibitors —4841616-9171255614165inhibitors —11371516-5195376723172inhibitors —21693916-51481433229119inhibitors —3361033-5128944793113inhibitors —5451045-419535205331287024期穆振军等:天然海水中高效缓蚀剂对碳钢缓蚀作用的研究 (1615h<t<48h),电化学步骤和扩散步骤同时存在,此时缓蚀组分在电极表面进一步沉积,R p和W 值急剧增大.至浸泡48h时,缓蚀剂的第一层膜已经比较连续完整,此时的缓蚀率为9719%(由R p值计算所得).由C d值的变化看出,缓蚀膜不但变的致密而且膜层厚度逐渐变厚;反应后期(t>48h), R p和W值平行增长,C d的绝对值减小,但趋势渐缓,说明缓蚀效果进一步增强,此时不但阳极的溶解速度受到控制而且溶液中的氧向电极表面扩散变得更加困难,阴极的氧去极化反应也被大大抑制,故该缓蚀剂是混合型缓蚀剂,这与极化曲线所得结论相一致.从图5b中还可知,反应后期的Bode相图在低频部出现第二个相角峰,表明缓蚀膜向多层发展,这是因为以AP G和海水中钙镁为主的吸附沉积层逐渐稳定和完整.此多层膜稳定性好,545h以内均保持良好的缓蚀效果.4结论(1)该缓蚀剂是成膜型缓蚀剂,临界浓度为280 mg/L,高浓度下缓蚀剂可以快速成膜,1000mg/L 溶液中预膜48h后临界浓度降为210mg/L.(2)该缓蚀剂是抑制阳极过程为主的混合型缓蚀剂.(3)该缓蚀剂成膜反应分3个阶段:反应初期,缓蚀剂在电极表面初步吸附;反应中期,至浸泡48h时第一层缓蚀膜形成;反应后期,缓蚀膜向多层发展.参考文献:[1]Zhang T S.Corrosion Inhibitors[M].Beijing:Chemical IndustryPress,2001,7:1(张天胜.缓蚀剂[M].北京:化学工业出版社,2001,7:1)[2]Wei G,Xiong R C.The developmental direction of green chemistryand anticorrosion technology[J].Corros.Sci.Prot.Technol.,2001, 13(1):346(魏刚,熊蓉春.绿色化学与防腐蚀技术的发展方向[J].腐蚀科学与防护技术,2001,13(1):346)[3]Zhang T S.Corrosion Inhibitors[M].Beijing:Chemistry IndustrialPress,2001,7:124-138(张天胜.缓蚀剂[M].北京:化学工业出版社,2001,7:124-138)[4]Zhu X R,Wang X R.Marine Corrosion and Protection of Metal Ma2terial[M].Beijing:National Defense Industry Press,1999,3:22-27(朱相荣,王相润.金属材料的海洋腐蚀与防护[M].北京:国防工业出版社,1999,3:22-27)[5]Li Y,Lu Z.Effect of anions on corrosion inhibition mechanism ofTungstate for carbon steel in aqueous solutions[J].Corros.Sci.Prot.Technol.,2000,12(6):333-336(李燕,陆柱.水中阴离子对钨酸盐缓蚀机理的影响[J].腐蚀科学与防护技术,2000,12(6):333-336)[6]Refaey S A M,El-Rehim S S Abd,et al.Inhibition of chloride lo2calized corrosion of mild steel by PO3-4,CrO2-4and NO-2anions[J].Applied Surface Science,2000,158:190-196[7]Mor E D,Wrubl C.Z inc gluconate as an inhibitor of the corrosion ofmild steel in sea water[J].Br.Corros.J.,1976,11(4):199-203 [8]Liu Y H.Electrochemistry Testing Technology[M].Beijing:BeijingAeronautic College Press,1987:177-185(刘永辉.电化学测试技术[M].北京:北京航空学院出版社, 1987:177-185)THE STU DY OF INHIBITIVE MECHANISM OF CORR OSION INHIBIT ORSFOR CARBON STEE L IN NATURAL SEAWATERMU Zhenjun,DU Min(College of Chemist ry and Chemical Engineering,Ocean U niversity of China,Qingdao266003)Abstract:The inhibitive effect of compound corrosion inhibitor for carbon steel in natural seawater was studied by weight loss method.The inhibitory mechanism was analyzed by polarization curves and EIS.The results showed that the critical concentration was280mg/L and the inhibitive efficiency was9318%without pre-film2 ing process,and local corrosion was not found;the critical concentration was210mg/L and the inhibitive effi2 ciency was9311%with pre-filming process(1000mg/L,48h).The results of polarization curve indicated that the corrosion inhibitor was mixed-type inhibitor,which mainly inhibits anodic reaction.The results of EIS re2 vealed the reaction of this inhibitor was composed of three stages:corrosion inhibitors were adsorbed on electrode surface primarily during initial stage of reaction,and the first inhibitor film was formed until48h,while the film developed to multilayers during anaphase stage of reaction.K ey w ords:corrosion inhibitor,natural seawater,polarization curve,EIS,inhibitory mechanism 802中国腐蚀与防护学报第25卷。
高效、耐氯循环水阻垢缓蚀剂的研制

容量瓶 的底部 , 我们 的配方经 过相 同条 件之后 形成 的
缓蚀性能的比较见 图 2 :
10 00
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图 2 极 化 曲线
配方缓蚀剂 的腐蚀 电位为 一9 .3 y样 品腐蚀 0 5 9m , 电位为 一l4 4 2i# 1 .0 - n 。无论是 从腐蚀 电位还是从 曲线 的陡度来看 , 无论是阳极极 化还是 阴极 极化 , 配方的缓
高浓缩倍率来提 高循环冷 却水 的利用率 。循环水 阻垢 缓蚀剂 主要作用是控制水 垢的形 成 , 提高换热 效率 , 减 少 与水接触 的材 料的腐蚀 。
常用循 环水 缓蚀 阻 垢 剂 的类 别 有 无 机 聚合 磷 酸 盐、 有机膦酸 、 磷羧酸及聚 合物 等。无机聚 合磷酸盐 应 用 较多 的是 三聚磷酸钠 和六偏磷 酸钠 。该 类药剂 处理
酸、 聚合物及 唑类 铜缓 腐蚀 剂等 复 配成 适用 于 铜管 的 高效 、 氯阻垢 缓蚀剂 , 与某火 电厂现使用 的产 品进 耐 并
行 比对 。 2 实验部分
2 1 试剂及药 品 . 配制阻垢缓 蚀剂 的 材料 均为工 业级 , 终 阻垢 缓 最 蚀 剂固含量与 比对产 品一样均 为 1% 。 5
循环水 的重 复使用率刻不容缓 。本文 研制 了一种适 用于 铜管 的高效 、 耐氯 循环水 阻垢 缓
蚀 剂。经静 态阻垢 实验 、 缓腐蚀评 定 、 耐氯实 验 , 表 明该 配方 的 阻垢 缓蚀 性能 均优越 结果
于 比对 产 品 。
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条件下 的缓蚀率 。并利用 Tf 极化 曲线和交 流阻抗 两种 电化学 al e 方法研究了该复配缓蚀剂不 同浓度下的缓蚀性能和缓蚀机理。
较广泛 的酸洗剂 , 因为它能快速 溶解铁 的氧化 物 , 工效高 ,酸 洗 新 洁尔灭 、 丙酮肟 、 D A二钠盐 为主要缓蚀成 分 , ET 通过 正交挂 片 后表面状态 良好 , 出氢量 少 , 且无 酸洗残 渣 , 渗 而 金属 的 氢脆 敏 用系统要求不高 , 废液处理简单 , 格快 ; 合 价格便 宜 , 源广 。然 货 而, 盐酸对金属的腐蚀 性强 , 低合 金 的汽包 钢 ( B 对 如 HW 一 5 3、 1 H 一 8 比较 敏感 , 3 W 3) 如果 选 择优质 缓蚀剂 可 以防止 汽包 钢腐 蚀, 同时随着可持续发展战略和生态 文明 的提 出 , 毒有 害的缓 有 蚀剂将 被限制或禁止 使用 , 高效 、 环保缓蚀 剂的研制 成为现今 缓
Ab t a t i d o f ce t n i n n al r n l n l r a i y r c l r cd c mp s e c ro i n i h b sr c :A k n f f in ,e v r me tl f e d y a d a —o g n c h d o h o i a i o o i or so n i ・ ei o y i l c t i rwa n f cu e i ii d z l e q a en u s l,D —S d u io s o b a e e z k n u b o d ,Ac tn X t sma u a t r d w t b smi a oi u tr i m a t o h n o i m a c r it ,b n a o i m r mi e s l eo e O — i n s d u ED A b rh g n r v mer a u e n s T e i h b t n r t o 0 se l e c e b v 6 , me a d Di i m T y o t o o a g a i ti me s r me t. h n i i o a ef rA2 te a h d a o e9 % o l c i r
Th e r to fEf ce t e Pr pa ai n o f in ,En io m e tly Fre dy a d l—o g ni d o h o i i vr n n al in l n Al r a c Hy r c l rc
Acd Co o i r o in I h b t r a d I v sia in o e t o h mia h vo i mp s e Co r s n i i n n e tg t fElcr c e c lBe a i r t o o o
gt yw ih l s aue e t, ae p l zt ncrem to s n l t c e ia i p d neset soy E S , a db e to srm ns T f o r ai uv ehd de cr h m cl m e a c p c ocp ( I ) e g s me l a i o a e o r
c to e c nr l—o e t d a h r e ta se ah d o to i r n e nd c a g r n fr—c n rle . o tol d Ke r y wo ds:c mpo ie c ro i n i i t r o o in r t o st o so nhbi ;c r so a e;we g tl s a u e n s;Tae o a ia in c r e meh— o ih o s me s r me t f lp lrz t u v t o o s lc r c e c li e a c pe to c py d ;e e to h mi a mp d n e s c r s o
21 00年 3 8卷第 2期
广州 化工
・9・ 9
全 有 机 古 环 保 缓 蚀 剂 的研 制及 电化 学 研 究 木 尔 同 效
梅其政 , 杨道武 , 王 钢, 张云云
( 沙理 工 大 学化 学与生物 工程 学 院 ,湖 南 长 沙 4 00 ) 长 104
摘 要 : 以双咪唑啉季铵盐、 异抗坏血酸钠 、 D一 新洁尔灭、 丙酮肟、D A二钠盐为主要缓蚀成分 , ET 通过正交挂片实验复配 出一
种高效 、 环保 、 全有机系盐酸 复配 酸洗缓蚀剂 , 缓蚀效率大于 9 % , 态腐蚀 速度小 于 0 6/ I h 。利用失 重法 、a l 化曲线和 6 静 . g (n ・ ) Tf 极 e 电化学交流阻抗法对复配缓蚀剂 的缓蚀性能进行 了研究 。结果表 明 : 复配缓 蚀剂在盐 酸酸洗工 艺的温度范 围 内, 具有 良好 的缓 蚀效
电厂热力设备 的酸洗对 于保 证设 备安全 运行 、 加速 传热 过 程、 降低 热损 失起 着至关重要的作用 。在 酸洗 中 , 酸是应用 比 盐
机高效 、 环保 复配缓蚀 剂成 为当前酸洗缓蚀剂研究的~大热点。
本实验 以绿色环保药剂双咪唑啉季铵盐 、 异抗坏血酸钠 、 D一 实验复配出一种全有机系 、 高效 、 环保锅炉盐酸 复配酸洗缓蚀剂 。
失重法实验 的腐蚀速率用如下的公 式计算 :
aw
u 式 中: 来自腐蚀速率 , ( h g m ・) /
△ ——实验前后试样质量差 , g s —— 试样 表面积 , m t —实验时间 , — h
2 2 正 交 实验分 析 .
在温度为 5 ℃ , 态挂 片 4 2 静 h的 6 ( % 质量 分数 )盐 酸介质 中, 以双咪唑 啉季 铵盐 浓度 00 % 为 固定 复配浓 度 , .5 采用 三水
ME i zeg A G D o l W N o , H NG Y n— u IQ — hn ,Y N a —WI A G G , Z A u y n . , ,
( o eeo C e iradBo g nier g C agh n e i f c ne&T cnl , u a hnsa 10 4 C ia Cl g f hmsy n ioy g e n , hnsaU i rt o Si c l t l E n i v sy e eho g H nnC agh 0 0 , h ) o y 4 n
0 不 不同 F ”浓度 e 感性小 ; 同时酸洗 系统简单 , 临时工作量 小 , 艺操 作方便 , 工 对公 测定 了 2A钢在不 同缓蚀剂浓 度 、 同清洗温度 、
1 实 验
1 1 主要 仪器及 试剂 .
双咪唑啉季铵盐 、 D一异抗坏血酸钠 、 新洁尔灭 、 丙酮肟均 为
工业品 , 酸 、D A二钠盐 、 盐 ET 无水乙醇 、 丙酮 , 为分析纯 。试片 均
蚀剂研究的趋势 。国内外许多研 究人员 在绿色 环境友好 型 缓蚀剂方面做 了很 多研 究 , 并且 取得 了很 多成 果H 。研制 有 j
基金项 目: 湖南省科技攻关项 目资助( 0 8 K 0 3 。 20G 36 )
作者简介 : 梅其政 (9 1 , , 18 一) 男 在读研究生 , 助理工程师 , 从事缓蚀剂开发及电力设 备腐蚀 与防护 。
采用标准锅炉用 A 0钢 片, 2 全表 面积 为 3 c 恒温水浴锅 ; 0m ; ' 上海 辰华 C I H C电化学工作站 , 实验室 自制除盐水等 。
1 2 试 验方法 。
失重法 : 实验前试片依次用金相砂 纸 2 0目、0 8 50目、0 80目、 1 、# 3 、# 5 打磨至镜面 , #2 、# 4 、# 然后用丙酮除油 、 无水乙醇清洗 , 用 冷 风吹干 , 然后放入干燥 器 中备 用。实验 时用 2 0 L烧杯配 置 5m 好 20 0 mL实验用溶液 , 杯 中用 尼龙绳 悬挂 三片试 片。采用静 烧 态挂片 4 。试验后 , h 先用 除盐水清洗 , 然后 放到 p H约为 9 5的 . 氨水溶液 中浸泡约 6 s取 出用 除盐水 冲洗脱脂 棉擦 干 , 0, 再用无 水 乙醇浸泡 6 s 0 左右 , 出吹干 , 取 置于干燥器 中 2 , h 称重。
t e r s l s o s t a h o o i o o in ih b tr ef i n y w s h g n p o e s t mp r tr a g f Hy r c l r h e u t h w h tt e c mp s e c r s n i i f ce c a i h i r c s e e a u e r n e o d o h o c t o o i i a i la i g e r o o c n r t n h d a b iu e ai e i a to h n ii o f c e c n h ud b t c c d ce n n .F ri in c n e t i a n o vo s n g t mp c n te ih b t n ef in y a d s o l e sr t c ao v i i i c nr l d u d r3 0 mg L o t l n e 0 / .T e c mp st c ro i n i h b tr r s an d t e p o e s o ah d n n d ,b l n i g t oe h o o i o r so n i i e t i e h r c s fc t o e a d a o e eo gn o e o r