（无机化学专业论文）土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究.pdf

土酸介质中不锈钢高温缓蚀剞的开发与研究 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 研究生 李宁川 导师 焦庆祝教授 学科专业 无机化学 研究方向 金属腐蚀与防护 中文摘要 本文采f j 失重法 在数十种有机化合物单独存在的情况下 通过对3 0 4 4 不锈 钢在1 0 土酸介质 7 h c l 3 h f 中的蹒蚀速率和缓蚀速率的测定 筛选出士酸体系 中对3 0 4 4 不锈钢缓蚀效果较好的两类化合物 炔醇类和阳离子表面活性剂类 选取以上这两类化合物中缓蚀效果较好的苯扎氯铵 丙炔醇和1 4 丁炔二醇分别作 为研究对象 通过吸附理论和电化学极化曲线研究不同温度r 它们在1 0 的十酸介质中 对3 0 4 4 不锈钢的缓蚀作用 分析缓蚀作用的机理 由实验结果可见 苯扎氯铵 丙炔醇 和1 4 一丁炔二醇的吸附过程为吸热反应 随着温度的升高 吸附能力增强 缓蚀效率上 升 苯扎氯铵和丙炔醇在3 0 4 不锈钢表面产生单分子层吸附 并且满足l a n g m u i r 吸附规 律 4 j 一炔二醇在3 0 4 4 不锈钢表面产生不均匀吸附 满足f r u m k i n 吸附模型规律 这 三种化合物均为混合型缓蚀剂 这三种化合物存在时都能使腐蚀电流有不同程度的降低 由f 在较高温度时各单组分缓蚀剂缓蚀率较低 价格昂贵 不能满足实际需要 因此 通过对这儿种物质进行复配 得到一种缓蚀效果良好 价格低廉的复合缓蚀剂 利用失重 法 电化学极化曲线法 扫描电镜对其缓蚀性能进行了评价 结果表明该复合缓蚀剂具有 优良的抗温度 抗酸度 抗时问和抗非均匀腐蚀性能 在9 0 土酸 7 h c i 3 h f 土酸介质中不锈钢高温缓蚀荆的开发与研究 浓度为2 0 反应时间为2 0 小时和腐蚀介质流速为0 4m s 等各项指标扰动范围内均不 失效 钢试片的腐蚀速率均能满足国家标准 6g m 2 h 1 极化曲线法证明该复合缓蚀 剂为混合型缓蚀剂 扫描电镜照片显示无点蚀 晶间腐蚀等非均匀腐蚀现象 缓蚀率高 是一种优良的土酸介质中3 0 4 4 不锈钢的高温缓蚀剂 关键词 土酸缓蚀剂3 0 4 4 不锈钢复合评价 2 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 第一章前言 1 1 缓蚀剂概述 金属腐蚀问题遍及国民经济的各个领域 全1 眭界每年冈腐蚀报废的钢铁设备约相当丁1 年产 阜 的3 0 i 我国每年冈腐蚀而造成的经济损失至少2 0 0 亿元 它给人们带来了巨 人的经济损失 造成了灾难一眭的事故 耗竭了宝贵的能源与资源 为了将腐蚀造成的损失 减低到最低限度 腐蚀研究者创造和发展了很多防腐蚀措施 而缓蚀剂的应用则是其中应 用较j 1 效果比较显著的手段之 1 1 1缓蚀剂的定义 在美国材料与试验协会 a s t m 关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义 中 缓蚀 剂是 一种以适当浓度和形式存在于环境 介质 中时 可以防i e 或减缓腐蚀的化学物质 或几种化学物质的混合物 删 一般说来 缓蚀剂是指那些用在金属表面起防护作用的物质 加入微量或少鼍这类化 学物质可使金属材料在该介质中的腐蚀速度明显降低或停 e 同时还能保持金属材料原来 的物理机械性能1 4 j 缓蚀剂是一种用于腐蚀环境中抑制金属腐蚀且无不良影响的添加剂 对于一定的金属 腐蚀介质体系 只要在腐蚀介质中加入少量的缓蚀剂 就能有效地降低 该种金属的腐蚀速度 缓蚀剂的加入量一般较少 对环境介质的基本性能影响不大 同时 缓蚀剂的使用不需要特殊的附加设备 也无需改变金属制品的设备构斜的性质及外袁 因 此 使用缓蚀剂是一种经济效益较高且适应性较强的金属防护措施 台理使婀缓蚀荆是防止金属及其合金在环境介质中发生腐蚀的有效方法 缓蚀荆技术 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为广泛的方法之一 缓蚀剂技术广泛应用于石油品生产加工 化学清洗 大气环境 t 业用水 仪表制造等生 产过程 近半个世纪以来 缓蚀剂的应用得到了进一步的扩大和提高 其发展速度是其 它化学助剂 添加剂类无以伦比的 1 i 2 缓蚀剂的发展 缓蚀剂的出现始于金属酸洗及酸洗缓蚀剂的应用 金属材质酸浸除锈及设备酸洗除垢 1 土酸介质中不镑钢高温缓蚀剂的开发与研究 i 艺技术 早在1 9 世纪中期即得到了t 业应用 1 8 6 0 年英国公布的酸洗铁板用缓蚀剂这 一世界上第一个缓蚀剂专利口 从此 宣告了人们研究 应用缓蚀剂时代的开始 此后的百多年间 缓蚀剂的研究一直相当活泼 成果卓著 每年都有大量的专利和产 品问世 缓蚀剂的发展主要经历了以下几个历史时期 1 单功能型缓蚀剂 仅对钢铁类黑色金属材料制品具有缓蚀性能 而对多种非铁 金属 尤其是两种金属的连接处 则有不同程度的腐蚀 以至于对多种金属组合件机械制 品中的铜 锌 镉等有色金属部件 往往需要采取隔离保护措施或放弃使用缓蚀剂技术嘲 2 多功能型缓蚀剂 分子中都含有两个或两个以上的缓蚀基团 如8 羟基喹啉中 就有 o h n 两个缓蚀基团 7 各种实验结果表明 这种基团不仅能对铜及铜合金具有良 好的缓蚀性能 而且对铁 锌 镉 银等金属具有良好的缓蚀效果 3 低毒高效型缓蚀剂 在可持续发展战略的推动下 开发低公害 无污染的缓蚀 剂是当务之急 自2 0 世纪9 0 年代以来 低毒高效缓蚀剂的研究和应t j 取得了丰硕的成果 这类缓蚀剂具有变废为宝 成本低廉 低毒或无毒等特点 4 缩聚型缓蚀剂 随着有机合成技术的进步 科学j 作者以能根据缓蚀剂的分子 结构与缓蚀性能的关系 控制缓蚀剂的聚合度 设计合成许多新型结构的低聚物 分子量 在2 0 0 0 以下和分子长度不超过5 0 0m m 的聚合物 缓蚀剂 这种缓蚀剂具有低毒 一般 而言 聚合物的毒性比单体低的多 多个缓蚀基团 通过聚合反应引入 高效多功能 缓 蚀基团之间的协同效应产生的 等特点 5 杂环型缓蚀剂 含o n s p 等原子的杂环型缓蚀剂具有多个活性吸附中心 阻 1 缓蚀基团 对多种金属具有较强的吸附作用形成稳定的配合物或螯合物 而且分 子内或分子间极易形成大量的氢键而使吸附层增厚 形成阻滞h 接近金属表面的屏障 因而具有多功能 高效性 适应性强 环境的温度和p h 值变化对缓蚀性能影响较小 低毒性等优点 一般属于混合型缓蚀剂 1 2 缓蚀剂作用机理及分类 对缓蚀剂作用机理的研究可以追溯到2 0 世纪初 而酸性溶液中有机添加作用机理的 研究在2 0 世纪2 0 年代即已开始 而近三十年米 学者们先后提出了吸附理论 修 土酸介质中不镑钢高温缓蚀剂的开发与研究 饰理论 软硬酸碱理论 s h a b 钝化理论 尖端突变理论等 缓蚀剂的作用不是通过改变腐蚀介质中与腐蚀过程有关的组分含量而实现的 由于金 属腐蚀和缓蚀过程的复杂性以及缓蚀剂的多样性 难以用同一种理论解释各种各样缓蚀剂 的作用机理 以下是两种主要缓蚀作用理论的要点及分类 1 2 1 缓蚀剂的电化学机理 金属在电解质溶液中的腐蚀过程是由两个共轭的电化学反应组成的 这两个电化学反 应分别是阳极反应和阴极反应 如果缓蚀可以抑制阳极 阴极反应中的一个或两个都能抑 制 就能减少腐蚀速度 根据缓蚀剂在电化学腐蚀过程中抑制的反应是阳极反应还是阴 极反应或两者兼而有之 缓蚀剂可分为阳极型缓蚀剂 阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂 1 阳极型缓蚀剂 所谓阳极抑制型缓蚀剂是指能够抑制腐蚀电池阳极反应的缓蚀剂 这类缓蚀剂的加入 使阳极极化增大 降低了阳极反应的速度 使腐蚀电位正移 进入钝化区 或者是在金属 表面形成保护膜 从而使金属的腐蚀受到强烈的抑制 这种缓蚀剂的作用是由于降低阳极 反应速度造成的 和阴极反应没有什么关系 另外一种情况是阳极型缓蚀剂加入到腐蚀介质中以后 金属表面不一定出现钝化现 象 而是金属的腐蚀电位发生了正方向移动 使阳极极化曲线的塔菲尔斜率加大 这种情 况同样能减缓金属腐蚀 阳极型缓蚀剂是应用广泛的一类缓蚀剂 但如果用量不足 不能充分覆盖阳极表面时 由于暴露在腐蚀介质中的阳极面积远小于阴极面积 形成 j 阳极大阴极 的腐蚀电池 反 而会加速金属的局部腐蚀 因此 阳极型缓蚀剂又被称为 危险性缓蚀剂 2 i 蝈极型缓蚀剂 阴极型缓蚀剂如聚磷酸盐 硫酸锌 酸式碳酸钙等 在腐蚀介质中对金属的缓蚀作用 主要是增大电化学腐蚀中的阴极极化 增大酸性溶液中氢析的过电位 使腐蚀电位向负方 向移动 降低腐蚀速度 阴极型缓蚀通常是缓蚀剂的阳离子移向阴极表面 形成化学的或 电化学的沉淀保护膜 从而抑制金属腐蚀 这类缓蚀剂在用量不足时不会加速腐蚀 故阴 极型缓蚀剂又称为 安全缓蚀剂 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 3 混合型缓蚀剂 有的缓蚀剂既能抑制电极过程的阳极反应 同时又能抑制阴极反应 这类缓蚀剂称为 混合型缓蚀剂 如硅酸钠 铝酸钠在溶液中呈胶体状态 在阳极区和阴极区均可沉积 既 能阻碍刚板金属的溶解 又能阻碍氧接近阴极发生还原 这类缓蚀剂对腐蚀电化学过程的 影响主要表现在以下三方面 与阳极反应产物生成不溶物 形成胶体物质 某些有机物在 金属表面吸附 1 2 2 缓蚀荆的成膜机理 缓蚀剂在电解质溶液中对腐蚀电池的电极过程的抑制 是由丁缓蚀剂或缓蚀剂与电解 质作用于金属表面 使金属表面发生变化的结果 这种表面的变化可以表现为氧化膜或沉 淀膜的吸附 分子在金属表面的吸附 冈此 从形成膜机理出发 缓蚀剂的作用可分为氧 化膜 沉淀膜和吸附膜三种 1 氧化膜型缓蚀剂 使金属表面发生了特征吸附 阻滞了金属的离子化过程 或者使金属表面氧化 生成 了极薄而致密的保护性氧化膜 如肉 丰酸及其衍生物就属此类缓蚀剂 2 沉淀膜型缓蚀剂 缓蚀剂分子上的反应基团和腐蚀过程中生产的金属离子相互作用而形成沉淀膜或不 溶性配合物膜 还有些气相缓蚀剂先通过吸附作用 然后在金属表面进一步聚合而形成沉 淀保护膜 从而阻滞腐蚀过程 这类缓蚀剂多含o n s p 等原子基团 3 吸附膜性缓蚀剂 缓蚀剂对金属表面有良好的吸附 一方面缓蚀剂含电负性高的o n s p 等元素 的亲水性极性基团吸附于金属表面活性点或整个表面 改变了金属表面的电荷状态和界面 性质 使金属表面的能量状态趋于稳定 增加腐蚀反应的活化能 减缓腐蚀速度 另一方 面 缓蚀剂中非极性基团在金属表面形成一层疏水性保护层 阻碍与腐蚀反应有关的电荷 或物质的转移 也使腐蚀速度减小 根据缓蚀剂吸附于金属表面上作用力的性质和强弱的 不同 可分为物理吸附和化学吸附两大类 当吸附的作用力是缓蚀剂分子与金属表面产生 的电荷之间的静电引力或范德华力时 属于物理吸附 这种吸附速度快且具有可逆性 缓 土酸介质中不锈钢高温缓蚀齐j 的开发与研究 蚀剂与金属之间没有特定的组台 只改变金属表面的电荷状态 当吸附的作并j 力是缓蚀剂 分子中含o n s p 为中心原子 具有孤对电于 的极性基团 与过渡金属原子具有未 占据的空d 轨道形成配位键时 并在金属界面通过界面转化缩和 缩聚 螯合等作用形成 保护膜而抑制金属腐蚀 属于化学吸附 1 3 缓蚀剂的测试与研究方法 缓蚀剂的测试评定主要是在各种条件下 对比金属在腐蚀介质中 有无缓蚀荆时的 腐蚀速度 从而确定缓蚀效率 最佳添加量和最佳使用条件 所以 缓蚀荆的测试研究方 法实际上就是金属腐蚀的测试方法 缓蚀剂的性能可以通过缓蚀率q 表征 缓蚀率越大 缓蚀性能越好 q v o v v o 1 0 0 或q i k o i k i k o 1 0 0 式中v v o 分别是有 无缓蚀剂条件f 的腐蚀速度 i k i k o 分别是h 电化学方法测 定的有 无缓蚀剂条件f 相应的腐蚀电流密度值 许多情况f 金属表面常产生孔蚀 晶间 腐蚀 选择性腐蚀等非均匀腐蚀 此时 评定缓蚀剂的有效性 除其缓蚀效率以外 尚需 测昂金属表面的非均匀腐蚀程度等 评价缓蚀剂的缓蚀性能 还需检测其后效性能 即缓蚀剂浓度从其正常使用浓度显 著降低后仍能保持其缓蚀作用的一种能力 这表明缓蚀荆膜从形成到被破坏能维持的时 间 阁此 对缓蚀剂除了要求其具有较高的缓蚀效率 减少缓蚀剂的用量 减少加入次数 的总用量外 还希望具有较好的后效性能 为评价后效性能 需在较长的一段时间内进行 试验 缓蚀剂在腐蚀介质中对金属的缓蚀机理比较复杂 研究金属腐蚀与缓蚀的方法也有 很多 大致可分为电化学方法和非电化学方法两类 对电化学方法的研究及应川较多 方 法比较成熟 其中极化曲线法可用于评定各种缓蚀剂的缓蚀效果 对极化曲线的分析可以 推测缓蚀剂的作用机理 实验室中评价缓蚀剂的方法介绍如下 1 火重法t 2 0 腐蚀产物分析法中最为经典和直接的方法就是火重法 该法通过测餐金属在腐蚀介质 土酸介质中不锈钢高温缓蚀荆的开发与研究 中放置一定时间后所损失的重量 求出其腐蚀速度 根据金属在介质中运动与否 可分为 静态失重法和动态失重法 两者所测出的都是金属表面腐蚀速度的平均值 无法反映山金 属表面的局部腐蚀或点蚀现象 也不能及时反映腐蚀的状况 根据缓蚀剂加入前后 腐蚀 体系析氢或吸氢量的政变以及温度变化 可以从失重法中派生出量气法o 2 坳量热法 2 3 2 4 j a s f o u d a 等用量热法和失重法两种方法研究了一些有机物的缓蚀作用 所得缓蚀率 的绝对值大小不同 但这种差别并不至于影响研究结果 2 失重法由于其测定的条件比 较稳定 方法简单易行 而且准确性较高 因而使用很广泛 2 稳态电化学方法 腐蚀和缓蚀的本质都是电化学性质的 缓蚀作用是物质在电化学界面上吸附的直接结 果 电化学方法可以直接或间接地用于研究缓蚀作用 加之电化学测试技术的现代化使其 快速 简单 信息丰富及原位测鼍的特点更加突出 成为缓蚀剂研究的主流方法 稳态电化学方法是使用最广泛的方法 它的测试技术简单 结果分析直接 易于掌握 在理论与应用研究中都具有较商的价值 己被广泛使h j 的e g g p a r 公司的3 0 5 3 5 1 3 3 2 3 4 2 系统中的测试方法均为稳态方法 i 动电位扫描测定极化曲线和极化电阻测试 是两种最常用弁勺方法 在缓蚀剂筛选与研究中己广为使用田 稳态方法的缺点是测试时 间长 对电极的干扰大 得到的信息少 原位测量困难 3 暂态电化学方法 暂态方法由于可以获得界面过程信息 干扰小 并易于实现原位测量 阕而在近十年 来倍受重视 尤其是现代电子技术和微型计算机的引入 基本上解决了测试速度 精度和 稳定性问题 这一技术开始迅速普及 其中 最突出的是交流阻抗技术 交流阻抗方法的突出优点是 从多种角度提供了界面状态与过程的信息 便于分析缓 蚀作用机理 数据分析过程相对简单 结果可靠 e p e l l b o i n t 2 8 1 是首先使用这一方法研究缓 蚀作用的 从那以后 这种方法愈来愈受重视 并迅速开始广泛应用 这一方法可用于研 究区分一次与二次缓蚀作用 2 涂层下金属的腐蚀行为 o 吸附分子的介电性质 3 1 1 等等 用其它电化学方法难于进行的问题 阻抗方法和稳态方法相结合分析缓蚀过程常常是一种 相当有效的手段 曹楚南 3 2 3 分析了腐蚀一缓蚀过程的动力学参数与阻抗谱及阻抗参数的相 土酸介质中不锈铜高温缓蚀剂的开发与研究 关性 提山了缓蚀作用类型的极化曲线和阻抗谱判据 应用这一方法的主要困难在了二复杂 阻抗谱的解析 4 化学分析法i 嘲 在腐蚀化学的研究中 常用化学分析法来测定腐蚀介质的成分和浓度 缓蚀剂的含量 或由金属试样的腐蚀产物来测定金属的腐蚀量等 以此探讨腐蚀机理和腐蚀过程的规律 当金属的腐蚀产物完全溶解于介质中 就可以定最分析求得瞬间腐蚀速度 据此可以 从一个试样测出腐蚀量与时间对廊的关系曲线 如果 直到腐蚀试验结束 才从试样上附 着或沉积于溶液中的腐蚀产物中取样分析 这样求得的腐蚀速度只代表平均腐蚀速度 化 学分析可以作为一种腐蚀的监控方法 5 原子吸收光谱分析法 原子吸收光谱分析法是利用被测元素的激态原子有吸收特定辐射波长的能力 而吸收 值人小与该原子的浓度存在一定的关系 即朗伯一比尔定律 从而构成了对被测元素进行 定性和定最的分析方法 这种方法具有操作简单 灵敏度高 受干扰少 分析速度快等优 点 该方法能分析几乎所有金属元素 部分半金属元素和非金属元素 该方法灵敏度比化 学分析法高 可以分析低浓度的成分 能够尽甲 发现腐蚀情况 在测定时 若腐蚀产物溶 解丁介质中的金属离子的吸收波长相差不大 可能相互干扰 这时要根据实际情况添加一 些掩蔽剂以掩蔽干扰离子 保证测定准确 6 鼍子化学方法 为了研制高效缓蚀荆 许多学者运用量子化学方法研究鼍子化学参数与缓蚀效率之间 的关系 以期得至4 量子化学计算结果与缓蚀荆缓蚀性能的相关性 并根据这些认识实现新 型缓蚀剂的分子设计 许多学者运用h m o c n d o 2 m i n d o 3 等方法研究了有机缓蚀 剂缓蚀性能与量子化学参数的相依性 找出了可能影响缓蚀性能的一些量子化学参数 得 出了缓蚀性能与电子结构的定性甚至定量关系 有机化合物吸附型缓蚀荆是通过在金属表 面形成吸附层而抑制金属腐蚀的 铁元素最外层d 轨道未完全充满电子 可以接受外来电 子成键 缓蚀剂分子如果含有孤电子或分子中存在双键 三键 苯环等基团 其化合物的 电子云均可向金属中的空d 轨道转移而形成配位键 因此 有机缓蚀剂的缓蚀性能与其化 9 一 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 学结构有密切的相关性 它提供的电子能越大 其缓蚀教果就越显著 7 光电化学法 电化学系统中的光效应旱被人们意识到 用光辐射产生附加的电流的现象称为 b e q u e r e l 效麻 用光电化学方法对金属表面的钝化膜进行研究 可以获得有关钝化膜的信 息 通过测莓光电位可以研究电极在不同介质中钝化膜的导电情况 通过测量光电流可以 获得膜的电性质 光电化学方法的最人优点是能够实现电极表面的原位测量 测试时试样 不需要移出电解池就能够从微观上直接反映出电极表面分子水平的变化 利用光电化学法 可以评价缓蚀剂性能 研究缓蚀协同效应以及缓蚀剂作用机理p 8 表面分析方法 表面分析方法是近年来迅速发展的现代测试技术之一 其中包括扫描电镜 x 射线光 电子能谱 俄歇电子能谱 拉曼光谱 红外光谱 紫外光谱和x 射线衍射等 借助于表 面分析方法可以将缓蚀剂的研究 作深入到分子水平 许多新颖的研究结果是结合表面分 析与电化学测试两种方法取得的 表面分析技术需要在真空下进行 故只能对成膜缓蚀剂 进行离位测量 少数方法可原位测量的表面增强拉曼散射 椭偏等目前只能用于少数金属 且在分析 解谱方面尚存在不少未解决的问题 有待于进一步发展 9 恒电位j 叵电流 p g 瞬态响应测量技术 恒电位一恒电流瞬态响应测量技术是一种研究钝化膜稳定性的快速电化学测量方法 1 由p g 响应曲线可以分析有机缓蚀剂在钝化金属表面的吸附特性和对钝化膜局部破 土1 i 孔蚀的发生与发展的抑制作用胁 1 0 电化学噪声测景法 电化学噪声是指在恒电位 或恒电流 控制下电解池中通过电极 溶液界面来自电化 学系统本身的电流 或电位 自发波动 电化学噪声测量法是一种 原位 无损 的检测 方法9 电化学噪声测量法可以评价缓蚀剂的性能 研究表面膜的破坏 修补过程 探测 膜的动态性能 4 0 l 不足之处在于数据分析比较复杂 在理论和实践上尚有许多问题需 要解决 4 l 缓蚀剂的研究方法还有很多 由于近代谱学和表面分析方法可以方便而准确地测得缓 1 0 土酸介质中不错钢高温缓蚀剂的开发与研究 蚀剂所形成的表面钝化膜或沉积膜的元素组成以及吸附在金属表面的有机化合物的分子 结构 所以被越来越多地应用在缓蚀剂的研究 目前计多能谱技术 如x 射线光电子能 谱 x p s 内转换电子穆斯堡尔谱 c e m s 自旋标记电子自旋共振 e s p 波谱可用 于缓蚀吸附研究 4 2 4 4 f e i j 于缓蚀吸附研究的光谱方法有椭圆偏振法 红外吸收光谱法 4 6 拉曼光谱法等即 综上所述 失重法尽管是一种最原始的化学分析法 提供的信息也极为有限 但仍然 是一种最可靠虽基本的方法 也是其它研究方法可靠性的判据 电化学方法目前仍然是缓 蚀作用研究最主要的手段 它的原位实时测量的优点是其它方法所难以取代的 发展电化 学研究方法 丰富测量技术和数据分析手段是深化缓蚀剂研究水平的重要方向 1 4 酸性清洗 1 4 1 化学清洗 化工设备 管线 锅炉 等由于受到化学 物理或生物的作用 其表面会山现污垢 如 水垢 锈垢 油垢和生物垢等 用化学方法去除这些污垢而使之恢复到原来的表面状况 的过程称为化学清洗 化学清洗作为 f q 新兴的科学技术 已经被广泛的应用于化学化i 金属加工 食品 电力 交通 纺织 建筑 核能 航天等各个工业领域以及家庭服务业 给社会带来了巨大的经济效益 4 b 化学清洗的目的是去除设备表面的积垢 但要达到预期的清洗效果 包括除垢效果和 缓蚀效果 必须设计合理清洗系统 并对被清洗设备进行了解 尤其是设备的材质和结 构 化学清洗介质往往有较强的腐蚀性 在清除积垢的同时 设备金属也将受到腐蚀 如 果金属在清洗剂中腐蚀速度超过要求 则必须采用相应的措施 或改换清洗剂 或加入有 效缓蚀剂 因此 了解设备金属材质的耐蚀性能对化学清洗非常重要 尤其是酸中及碱中 的耐蚀性能 为清除金属表面的垢和腐蚀产物 恢复热交换设备的换热功能 采用化学清洗技术是 一种方便 成本低的方法 化学清洗是通过在金属表面的化学反应将难溶物变为可溶性盐 按清洗方式来分主要有浸泡法和循环法 按化学清洗剂的酸碱度来分主要有酸洗法 碱洗 法 用途最广的是循环酸洗法 土酸介质中不错钢高温缓蚀剞的开友与研究 1 4 2 酸洗缓蚀剂的选择 酸是处理金属表面污垢晟常用的化学药剂 清洗中常用的酸包括无机酸 有机酸两类 在各种酸清洗污垢的过程中 一般h 起着主要作用 但酸根离子对污垢的溶解也有一定 的作用 有时还很重要 如f 离子可使水垢中的s i 0 2 发生化学反应而溶解 而别的阴离 子却不行 冈此在用酸做化学清洗的是不仅要考虑到酸的强度 也要考虑不同酸的特性 酸洗过程中 酸对金属设备均有腐蚀作用 其中无机酸的腐蚀尤为严重 由于h 的 人量存在 氢离子去极化腐蚀速度要比溶解氧的去极化腐蚀速度大许多倍1 这将使金 属基体发生严重的电化学腐蚀并出现氢脆现象 化学清洗的实践表明 在酸洗液中添加缓蚀剂 抑制氢离子阴极去极化过程 是保证 金属基体不至于被腐蚀破坏和受氢脆不良影响的最有效的办法唧 酸洗时添加低浓度的 缓蚀剂 既防止酸对金属设备的腐蚀 又可减少酸溶液的消耗量 同时可显著抑制腐蚀而 带来的环境污染 5 在酸洗过程中 酸洗缓蚀剂的好坏 是关系到酸洗成败的技术关键 缓蚀剂广泛应用于酸性介质中 虽然酸性介质中具有缓蚀作用的物质很多 但能真正 用于工业生产的酸性介质中缓蚀剂的品种是有限的 首先是因为商品缓蚀剂需要具有较高 的缓蚀效率 价格要合理 原料来源要广泛 此外工业应用的不同环境和i 艺也对工业剧 酸性介质中的缓蚀刘提出了许多具体的要求 具备i j 业使用价值的酸性介质中的缓蚀荆麻 符合以下条件 1 投入酸性介质中后能立即产生缓蚀效果 2 在酸性介质中戍具有良好的化学稳定性 3 添加少量的缓蚀剂即可以把金属的腐蚀速度降至很小或完全停止腐蚀 缓蚀剂的 用量应不超过清洗剂液量的o 4 要求其均匀腐蚀速率 面o 0 0 2 0 4 4 3 2 o g ii i 图3 46 06 c 3 0 4 4 钢的极化曲线 o g 图3 57 0 c 3 0 4 4 钢的极化曲线 3 0 土酸介质中不锈钢高温缓蚀荆的开发与研究 0 6 04 0 2 00 02 0 4 o 6 o 4 02 0 0 0 2 0 4 4 3 2 1 图3 68 0 c 3 0 4 钢的极化曲线 d 3 l o g 图3 79 0 3 0 4 锄的极化曲线 一 一山 一 一山 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剩的开发与研究 3 2 土酸介质中丙炔醇对不锈钢的缓蚀作用 3 2 1 实验仪器和试剂 仪器名称型号生产厂家 3 2 2 实验部分 1 丙炔醇对不锈钢在土酸介质中缓蚀作用的吸附研究 将两块2 0m m x 3 0m m o 2m m 的3 0 4 4 不锈钢片用4 0 0 4 砂纸打磨光滑 依次用无水乙 土酸介质中不锈钢高温缓蚀荆的开发与研究 醇 丙酮清洗 干燥后精确称重 分别悬于6 0m l 含一定浓度丙炔醇的1 0 土酸 7 h c i 3 h f 溶液中 一定温度f 恒温1 0 h 后取出不锈钢片 用蒸馏水洗涤 丙酮脱水 烘干 后精确称重 求出两块不锈钢片的平均失重量 w 改变丙炔醇的浓度 分别在6 0 7 0 8 0 9 0 重复以上实验 2 丙炔醇对不锈钢在土酸介质中缓蚀作用的电化学研究 用极化曲线的测定方法分别测定6 0 7 0 8 0 9 0 下 含o 1 丙炔醇的 1 0 的士酸溶液 7 h c i 3 h f 中不锈钢电极的极化曲线 3 2 3 结果与讨论 1 实验结果与分析 根据实验数据作出不同温度下 w c 曲线 由图3 8 可见 在1 0 土酸 7 h c i 十3 h f 溶液中 不同温度f 丙炔醇对不锈钢均有一定的缓蚀作崩 图中每条曲线随丙炔 醇浓度的增加 腐蚀逐渐变小 表明缓蚀作用随浓度增大而增强 当达到一定浓度以后 v c 曲线趋于水平 缓蚀作用基本保持不变 图3 8 不同温度下不镑钢的失重曲线 假设缓蚀作用是由于丙炔醇分子被吸附在不锈钢表面上引起的 且吸附规律服从 l a n g m u i r 等温式 则有c b f k f c 计算各实验温度下不同浓度时的0 并作 c 0 c 摆麓黑躲臻裟糍端 土酸介质中不锈钢高温缓蚀舟j 的开发与研究 曲线 由图3 9 可见在一定浓度范围内得到4 条相关系数在0 9 9 以上的直线 说明在低浓 度r 丙炔醇自士酸溶液中在不锈钢表面的吸附基本符合l a n g m u i r 吸附规律 图3 9 不同温度下的吸附等温线 对图3 9 进行数据处理 并由式 w 一 w wo x l 0 0 计算出不同温度下的缓蚀率 结果见表3 3 由表3 3 数据求出i n k 并对l 厂r 作图 得 到图3 1 0 所示一条直线 相关系数r 0 9 9 2 3 从斜率求得 h 一m r 2 4 8 5 k j m o l 表明吸 附过程是吸热的 温度升高于有利丁 丙炔醇在不锈钢表面的吸附 因而缓蚀率随之增大 表3 3 温度与缓蚀作用的关系 3 4 土酸介质中不锈钢高温缓蚀荆的开发与研究 0 0 0 3 0 5 0 0 0 3 0 0 0 0 0 2 9 5 鼍0 0 0 2 9 0 0 0 0 2 8 5 0 0 0 2 8 0 5 65 86 0 6 26 4 1 厂r 图3 1 0 吸附系数与温度的关系 对于吸附过程有a g o rtlnk 再根据热力学方程a go a h o tso 即可求出吸 附过程的a s 结果见表3 4 表3 4 吸附过程中的热力学参数 从表3 4 可以看出 丙炔醇在土酸溶剂中是不锈钢的一种有效缓蚀剂 单独使用时缓 蚀率就可以达到9 0 以t 丙炔醇在不锈钢表面上以覆盖形式产生缓蚀作用 在较低浓 度下 在不锈钢表面的吸附符合l a n g m u i r 吸附等温式 该吸附过程是吸热的 温度的升 高有利于丙炔醇在不锈钢表面的吸附 因而缓蚀率随之增大 土醯介质中不镑铜高温缓蚀刑的开发与研究 2 丙炔醇对不锈钢在土酸介质中缓蚀作用的电化学研究 实验测得不同温度下空自及添加o 1 丙炔醇的1 0 的十酸溶液 7 h c i 3 h f 中的3 0 4 4 钢的极化曲线分别见图3 1 1 31 4 3 2 4 结论 关于丙炔醇对酸性介质中钢铁的缓蚀作用g o j i c 6 s l 等认为丙炔醇缓蚀剂膜主要由不饱 和烃组成 由吸附机理形成 并通过丌键和氢键而稳定 也有人认为吸附的丙炔醇经历了 各种化学变化 最终一种由聚合物和络合物组成的阻挡层使腐蚀速度明显降低 叫 t e d e s h i 等通过系统研究发现 有效炔醇类叁键必须在碳链的项端 即1 位 羟基的位置必须与叁 键相邻 即在3 何 若不满足上述条件 炔醇的缓蚀效果不佳 甚至无作用 他认为这是 由于有效炔醇分子内部的 异构互变作用 稳定了叁键 并且提高了它与铁表面的 络合 能 力 因此产生了强烈吸附 丙炔醇在土酸溶剂中是不锈钢的一种有效缓蚀剂 单独使用时缓蚀率就可以达到9 0 以上 丙炔醇在不锈钢表面上以覆盖形式产生缓蚀作 j 在较低浓度下 在不锈钢表面的 吸附符合l a n g m u i r 吸附等温式 该吸附过程是吸热的 温度的升高有利于丙炔醇在不锈 钢表面的吸附 因而缓蚀率随之增大 由图3 1 1 3 1 4 见 随着温度的升高 空白溶液中的钢电极的腐蚀电位和添加0 1 丙炔醇的1 0 土酸溶液中钢电极的腐蚀电位均发生变化 但是空白溶液中和添加丙炔醇 后钢电极的腐蚀电位相差不大 说明丙炔醇属于混合型缓蚀剂 它的存在同时抑制了阳极 过程和阴极过程 3 6 一圭竺堂 至竺塑苎兰墨竺型竺垄墨量塑墨 06 04 0 2 00 02 04 o 4 02 00 02 0 4 o g 图3 1 16 0 c 3 0 4 4 钢的极化曲线 图3 1 27 0 c 3 0 4 锄的极化曲线 3 7 一 一山 一 一山 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 06 04 02 0 0 02 04 0 4 0 f 2 岁0 0 i o2 0 4 3 o g ii i 图3 1 38 0 2 3 0 4 4 钢的极化曲线 4 3 图3 1 49 0 2 3 0 4 钢的极化曲线 一3 8 一岂山 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 3 3 土酸介质中1 4 一丁炔二醇对不锈钢的缓蚀作用 3 3 1 实验仪器及试剂 试剂名称 纯度生产厂家 3 3 2 实验部分 1 l 4 一j 炔二醇对钢在土酸介质中缓蚀作用的吸附研究 采用失重法进行实验 实验方法如下 将大小为3 0m m x 2 0m m x o 2r r m 3 的3 0 4 8 不锈 钢用金相试样预磨机配以4 0 0 4 的水砂纸打磨至表面光滑 用蒸馏水冲洗后 用无水乙醇 和丙酮脱脂处理 干燥后精确称重 备用 在一定温度下 将两片钢试片悬入配置好的加入一定最缓蚀剂的一定浓度的土酸溶 液中 反应一定时间 取山钢试片 e j 蒸馏水冲洗后 h j 无水乙醇和丙酮脱脂处理 干 燥后 精确称重 由反应前后的试片的质量差的平均值即得失重量 k w 由失重堵a w 试片表面积s 反应时间t 可求得腐蚀速率v 土酸介质中不锈钢高温缓蚀刑的开发与研究 分别在2 一丁炔 1 4 二醇浓度为o o 0 2 o 0 4 00 6 o0 8 0 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 o 1 8 0 2 的1 0 的土酸溶液 7 h c i 3 h f 中 片j 失重法进行实 验 反应温度分别为6 0 7 0 8 0 9 0 反应时间为1 0 h 可分别得到土酸介质 中不同浓度1 4 q 一炔二醇存在下钢试片的失重量 2 1 4 丁炔二醇对不锈钢在土酸介质中缓蚀作用的电化学研究 用极化曲线的测定方法分别测定6 0 7 0 8 0 9 0 下 含o 1 1 4 r 炔 二醇的1 0 的十酸溶液 7 h c i 3 h f 中不锈钢电极的极化曲线 3 3 3 实验结果与讨论 1 1 4 r 炔二醇对钢在十酸介质中缓蚀作用的吸附研究 根据实验数据作出不同温度下a w c 曲线 见图3 1 5 由图3 1 5 可见 在1 0 士酸 溶液 7 h c i 3 h f 不同温度下 随着1 4 f 炔二醇浓度的增加 失重量逐渐变 小 即腐蚀逐渐变小 可以表明缓蚀作用随1 4 t 炔二醇浓度增大而增强 令 i 司 o o o c 图3 1 5 不同温度下不镑钢的失重曲线 由图3 1 5 可知 不同温度下 在1 0 2 1 2 酸溶液中 1 4 丁炔二醇对不锈钢均有一定 4 0 5 0 5 o 5 0 5 o 5 0 5 o 5 o s 哪 咖呲峨 哪 蚴啪 土酸介质中不镑钢高温缓蚀刑的开发与研究 的缓蚀作用 1 4 r 炔二醇浓度越大 缓蚀作用越明显 假设缓蚀作用是由于1 4 丁炔 二醇被吸附在不锈钢表面上引起的 而且吸附规律服从l a n g m u i r 等温式 计算各实验温 度下不同浓度时的口 并作 c 0 c 曲线 在一定浓度范闹内所得曲线相关系数都远离土1 斜率也远离l 说明在低浓度下1 4 丁炔二醇自土酸溶液中在不锈钢表面的吸附不符合 l a n g m u i r 规律 试用f m m k i n 非理想吸附方程来处理实验结果 i n 0 1 8 c l n k f 9 式中f 为吸附自由能参数 它表征吸附层中吸附离子的相互作用力大小和钢表面的不 均匀程度 c 为l 4 r 炔二醇浓度 作l i l 趴l 埘 c c 曲线 可以得到相关系数为09 9 2 2 的一条直线 说明1 4 y 炔二醇在不锈钢表面的吸附复合f r u m k i n 吸附模型 原因可能 是由不锈钢表面的不均匀性和吸附层中粒子间相互作用力等因素造成的 o 2 0 o 1 8 o 1 6 o 叩0 1 4 罟o 1 2 o 1 0 0 0 8 0 0 6 0 0 80 1 00 1 20 1 40 1 60 1 8 c 图3 1 6 吸附一浓度曲线 2 1 4 丁炔二醇对不锈钢在土酸介质中缓蚀作用的电化学研究 实验测得不同温度f 空白及添加o 1 1 4 炔二醇的1 0 的土酸溶液 7 h c i 4 1 土酸介质中不锈钢高温缓蚀荆的开发与研究 3 h f 中的3 0 4 钢的极化曲线分别见图3 1 7 3 2 0 艺 l m i u o g 图3 1 76 0 c 3 0 4 钢的极化曲线 l o g 图3 1 87 0 3 0 缃的极化曲线 4 2 土酸介质中禾镑钢高温缓蚀剩的开发与研究 山 04 02 00 02 0 4 3 2 1 1 0 0 l j i 图3 1 9s 0 c 3 0 4 钢的极化曲线 l o g 圈3 2 09 0 c 3 0 4 渤的极化曲线 一4 3 一 一山 土酸介质中不镑钢高温缓蚀剂的开发与研究 3 3 4 结论 1 4 丁炔二醇在不锈钢表面形成单分子吸附层 但在低浓度下吸附并不符合l a n g m u i r 吸附等温式 1 4 丁炔二醇产生吸附的原因是由于1 4 j 炔二醇分子内部 异构互变作 用 稳定了叁键 并且提高了它与不锈钢表面的络台能力 因此产生了吸附 从而有效地减 缓了不锈钢的腐蚀 也有人认为吸附的炔醇经历了各种化学变化 最终一种由聚合物和络合 物组成的阻挡层使腐蚀速度明显降低 综上所述 1 4 t 炔二醇的缓蚀作用与它在不锈钢 表露上的吸附性能密切相关 但缓蚀率随温度升高呈不规律的变化 1 4 j 炔二醇在不锈 钢表面的吸附并不是以单分子吸附层存在 而是符合f r u m k i n 吸附模型 由图3 1 7 3 2 0 可见 随着温度的升高 空白溶液中的钢电极的腐蚀电位和添加 0 1 1 4 丁炔二醇的1 0 土酸溶液中钢电极的腐蚀电位均发生变化 但是空白溶液中和 添加1 4 丁炔二醇后钢电极的腐蚀电位相差不大 说明1 4 丁炔二醇属于混合型缓蚀 剂 它的存在同时抑制了阳极过程和阴极过程 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 第四章复合缓蚀剂的研制 评价和缓蚀机理 对于前面所述的单组分缓蚀剂 在高温时缓蚀效果较差 而温度是影响清洗时除垢 速度的重要冈素之一 阕此单组分缓蚀剂不能满足实际清洗时的需要 对儿种单组分缓蚀 剂迸行复配 以期得到缓蚀性能优良的复合缓蚀剂 4 1 仪器 试剂和实验方法 4 1 1 仪器 4 5 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 4 1 2 试剂 4 1 3 实验方法 1 2 同3 1 3 中的实验方法 3 s e m 分析 扫描电子显微镜分析是研究金属点蚀 条纹腐蚀等非均匀腐蚀的有效手段之一 通过 摄取金属表面扫描电镜照片 对比腐蚀前后金属表面状态 可以确定金属在腐蚀介质中是 否发生非均匀腐蚀 4 动态失重法 由于化j 二清洗的实际需要 清洗过程往往在动态条件下进行 而清洗剂的腐蚀速度受 其流速的影响 流速越大 往往腐蚀越严重 冈此有必要对缓蚀的动态实验方法加以 评价 不锈钢试片的准备与静态法相同 将两片不锈钢试片分别以顺流和截流的方向悬于 土酸溶液中 实验结束后 试片处理及数据处理方法同静态失重法 4 2 复合缓蚀剂的研制 用失重法筛选复合缓蚀剂的配方 得到缓蚀效果最好的一组 各组分配比为无机盐 a 2 5m g l 无机盐b 2 5m g l 无机盐c 2 5m g l 季铵盐类2 5m g l 按上述比例将四种化合物用溶剂溶解 得到复合缓蚀剂 4 3 复合缓蚀剂的评价 4 3 1 实验部分 4 6 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开定与研究 1 复合缓蚀剂浓度与缓蚀性能的关系 在1 0 的土酸溶液中 加入不同量的复合缓蚀剂 测定不同温度r3 0 4 胡i 锈钢试片 的失重量 反应时间均为1 0 h 实验温度分别为6 0 7 0 8 0 9 0 2 添加复合缓蚀剂后不锈钢的腐蚀速率与温度的关系 温度是影响金属腐蚀速率的最重要指标 测定了1 0 的土酸溶液溶液中 加入0 1 的复合缓蚀剂时不同温度r 的不锈钢试片的失重量 实验温度分别为6 0 7 0 8 0 9 0 反应时间为1 0 h 3 添加复合缓蚀剂后腐蚀速率与十酸浓度的关系 腐蚀介质的酸度也是影响金属腐蚀速率的最重要因素之一 测定了加入0 1 复合缓 蚀剂时不同浓度的土酸溶液中不锈钢试片的失重量 反应温度为9 0 反应时间为1 0 h 土酸浓度分别为 5 1 0 1 5 2 0 4 添加复合缓蚀剂后腐蚀速率与时间的关系 随着腐蚀时间的加长 由于腐蚀介质中的杂质作片j 往往会导致缓蚀剂的火效 在 1 0 的土酸溶液中 加入o1 的复合缓蚀剂 测定了反应不同时间厉的不锈钢试片的失 重量 反应时间为5h 1 0 h 15 h 2 0 h 5 复台缓蚀剂的电化学研究 用极化曲线的测定方法分别测定一定温度f 含01 复台缓蚀剂的1 0 的十酸溶液 中不锈钢电极的极化曲线 实验温度分别为6 0 7 0 8 0 9 0 6 s e m 分析 崩曰立公司的h i t a c h e6 0 0 扫描电镜摄取了不同反应条件后3 0 0 0 倍的不锈钢试片的表 4 7 土酸介质中不铸钢高温缓蚀剂的开发与研究 面电镜照片 反虑条件为 未腐蚀的不锈钢试片 5 的土酸溶液 o l 复合缓蚀剂 9 0 1 0 h 1 0 的土酸溶液 o 1 复合缓蚀剂 9 0 l o h 2 0 h 2 0 的土酸溶液 0 1 复合缓蚀剂 9 0 l o h 8 动态失重法 在动态实验条件为9 0 添加o 1 缓蚀剂的1 0 土酸溶液 1 0 h 和不同流速情况 下进行 流速 0 1r i g s 0 2n g s 0 3m s 0 4m s 4 3 2 结果与讨论 1 复合缓蚀剂浓度与缓蚀性能的关系 根据实验所得的加入不同量的复合缓蚀剂的1 0 的士酸溶液中不锈钢的失重量 求出 不锈钢的腐蚀速率 作出腐蚀速率与缓蚀剂浓度关系曲线 如图4 1 由图4 1 可见 在一定温度下 随缓蚀剂浓度增大 不锈钢的腐蚀速率下降 缓蚀效 率提高 当缓蚀剂浓度增大到一定程度后 曲线变得平稳 缓蚀效果稳定 这是因为随缓 蚀剂浓度增大 复合缓蚀剂各组分在不锈钢表面的吸附量逐渐增大 当吸附达到饱和后 缓蚀性能则稳定在一定程度 从曲线上可见 缓蚀剂浓度在5 0 0 m g l 1 时即可得到很好的 缓蚀效果 考虑到各种指标的扰动 以下实验中采用o 1 的缓蚀剂浓度 2 添加复合缓蚀剂后不锈钢的腐蚀速率与温度的关系 温度是影响金属腐蚀速率的最重要指标之一 根据不同温度下加入0 1 复合缓蚀剂 的t 0 的土酸溶液中不锈钢的失重量 计算出不锈钢的腐蚀速率 作出腐蚀速率与温度 关系倒 如图4 2 从图4 2 可见 随温度升高 不锈钢腐蚀速率加快 但在9 0 以f 并未发现缓蚀剂 失效现象 无突起曲线 虽然在9 0 时 钢试片的腐蚀速率提升幅度较大 但腐蚀速率 仅为0 5 6 6g m l h 缓蚀率仍高达9 6 2 3 说明复合缓蚀剂具有优良的抗温能力 4 8 土酸介质中不镑钢高温缓蚀剂的开发与研究 上 n e o o 6 o 5 0 4 c 吖e 0 3 罗0 2 0 1 o o c o o 图4 1 腐蚀速率与缓蚀剂浓度的关系 t c 图4 2 腐蚀速率与温度的关系 4 9 6 4 2 0 8 6 4 2 o 土酸介质中不锈钢高温缓蚀剂的开发与研究 3 添加复合缓蚀剂后腐蚀速率与盐酸浓度的关系 腐蚀介质酸度也是影响金属腐蚀速率的重要冈素之 随着酸浓度的增加 金属的腐 蚀速率可能会发生明显的变化 从而导致缓蚀剂失效 由实验测得的不同土酸浓度下不锈 钢的失重量 计算出不锈钢的腐蚀速率 作出不锈钢的腐蚀速率与盐酸浓度芙系图 如图 4 3 由图4 3 可见 随着土酸浓度的增大 不锈钢的腐蚀速率有所增大 但是 在土酸浓 度为2 0 时 钢试片的腐蚀速率为1 0 9 9 8 9 m a h 一 说明该缓蚀荆具有优良的抗酸性能 1 1 1 o f0 9 c 0 8 口 0 7 o 6 5 1 0 1 5 c 图4 3 腐蚀速率与土酸浓度的关系 4 添加复合缓蚀剂后腐蚀速率与时间的关系 随着腐蚀时间的加长 由于腐蚀介质中的复杂作用 往往会导致缓蚀剂的失效 一般 要求缓蚀剂作用时间在1 2 小时以上 根据实验测得的1 0 的土酸溶液中反应不同时间的 不锈钢的失重量 计算出腐蚀速率 作出不锈钢腐蚀速率与时间的关系图 如图4 4 从图4 4 可见 随着反应时间的增长 不锈钢的腐蚀速率逐渐降低 可能是由于随着 5 0 土酸介质中不锈钢高温缓蚀荆的开发与研究 时间的增长 缓蚀剂在不锈钢表面的吸附更加稳定 在不锈钢表面形成的保护膜更加完整 所以腐蚀速率下降 在添加0 1 缓蚀剂的1 0 的土酸溶液中反应2 0 h 不锈钢的腐蚀速 率为0 5 1 4 5g m 2 h 说明此复合缓蚀剂具有很好的抗时间性能 0 6 4 0 5 2 481 21 6 2 0 t h 图4 4 腐蚀速率与时间的关系 5 复合缓蚀剂的电化学研究 图4 5 4 8 为实验测得的不同温度f 添加和未添加复合缓蚀剂的1 0 的土酸溶液中 不锈钢的阴极和阳极极化曲线 弓 0 0 一 t 6 圭壁坌生主至堡塑壹兰竺竺型竺堑查量堡塞 06 o 4 0 2 00 0 2 0 4 l o g 图4 56 0 c 3 0 4 钢的极化曲线 图4 67 0 3 0 4 4 钢的极化曲线 5 2 一人 山 一人 山 土酸介质中不镑钢高温缓蚀剂的开发与研究 0 6 0 4 02 0 0 0 2 04 04 0 2 孓0 0 面 一o 2 04 4 3 2 图4 78 06 c 3 0 4 4 钢的极化曲线 o g 图4 89 0 3 3 0 4 4 钢的极化曲线 一5 3 一 山 土酸介质中不锈钢高温缓蚀荆的开发与研究 从图45 4 8 可见 随着温度的升高 空白溶液中的钢电极的腐蚀电位和添加了复合 型缓蚀剂后的1 0 土酸溶液中钢电极的