苯甲酸钠,三乙醇胺对自来水中碳钢的缓蚀作用研究
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钨酸钠三元复配缓蚀剂对模拟海水中碳钢的缓蚀作用郭强强;董梦悦;侯悦;田会娟【摘要】海水的强腐蚀性会导致设备和管道的严重腐蚀,因此开发适用于海水介质的缓蚀剂非常重要.采用失重法对钨酸盐类缓蚀剂进行筛选.实验结果表明:单一的钨酸钠溶液对模拟海水中A3型碳钢的缓蚀率随其浓度的增加而增加,当钨酸钠浓度为1 000 mg/L时缓蚀率为50%左右.十二烷基苯磺酸钠和三乙醇胺属于表面活性剂,可降低金属的腐蚀速率.通过正交实验进行复配,得到最佳三元复配缓蚀剂:钨酸钠的浓度为200 mg/L,十二烷基苯磺酸钠的浓度为100 mg/L,三乙醇胺的浓度为200 mg/L,此时得到的复配溶液对碳钢的缓蚀率可达到74.24%.%The strong erosion of seawater can lead to serious damage to equipment and piping and so it is imperative to develop an effective corrosion inhibitor for a seawater cooling system.In this research,the weight loss method is applied to select tungstate inhibitors.The experiment results show that the inhibitory effect of mere sodium tungstate solution on carbon steel in simulated seawater increases with the rise of the solution concentration and the average corrosion rate is about 50% when the sodium tungstate solution is 1 000 mg/L.The surfactants of sodium dodecyl benzene sulfonate and triethanolamine can reduce the corrosion rate ofmetal.Through orthogonal experiment,the optimal formula of the ternary compound corrosion inhibitor has been obtained: the concentrations of sodium tungstate,sodium dodecyl benzene sulfonate and triethanolamine are 200 mg/L,100 mg/L and 200 mg/L respectively,and the corrosion inhibition rate of the ternary inhibitor can reach 74.24%.【期刊名称】《唐山学院学报》【年(卷),期】2017(030)003【总页数】4页(P31-34)【关键词】钨酸钠三元复配缓蚀剂;模拟海水;碳钢;缓蚀率;表面活性剂【作者】郭强强;董梦悦;侯悦;田会娟【作者单位】唐山师范学院化学系,河北唐山 063000;唐山师范学院化学系,河北唐山 063000;唐山师范学院化学系,河北唐山 063000;唐山学院环境与化学工程系,河北唐山 063000【正文语种】中文【中图分类】O69;TG174.42海水作为工业循环冷却水使用,是海水直接利用的环保型节水措施,可广泛应用于沿海城市和苦咸水地区的化工、冶金、电力和石化等行业,对于缓解这些区域的缺水情况起到了重要作用[1-2]。
一种新型酸洗缓蚀剂的应用研究现状及未来发展趋势摘要:利用电化学测试技术研究了一种新型酸洗缓蚀剂,即2,5-二氯苯乙酮-O-1-(1,3,4-三氮唑)亚甲基肟在l mol/L HCl介质中对碳钢的缓蚀作用和吸附行为。
结果表明:合成的三唑类化合物是一种性能优异的缓蚀剂。
从而也从大方向上把握了未来酸洗缓蚀剂的发展趋势。
关键词:三唑化合物;缓蚀剂;电化学实验;热力设备1.前言酸洗广泛应用于各个工业部门中的换热设备、传热设备和冷却设备等的水垢清洗,特别是电力部门的热力设备(如锅炉)的酸洗尤其重要。
从社会经济的角度来看,可减少因污垢带来的燃料耗费;从环境保护的角度来看,减少了燃料废气和大气污染【1】;从安全角度来看,锅炉和换热器等热力设备在使用过程中逐渐形成各类污垢,而这些污垢导热不良致使炉管局部温度升高,降低了钢材的强度,常常发生爆管事故,影响锅炉运行。
因此酸洗对于电厂的锅炉运行起着非常重要的作用。
酸洗常用的酸有盐酸、硫酸、磷酸、氢氟酸、氨基磺酸等无机酸,和柠檬酸、EDTA 等有机酸。
但由于酸对金属设备均有腐蚀作用,尤其无机酸的腐蚀更为严重,同时所放出的氢会向金属内部扩散,使被洗设备发生氢脆。
各种酸对铁的溶解能力由大到小如表1 所示。
另外所析出的大量的酸性气体,会使劳动条件恶化。
由于强酸的腐蚀性,酸洗过程常出现“过蚀”的现象,即清洗过程中不仅清除了金属表面的锈蚀和污垢,同时也将部分金属基材一并清洗掉。
因此,酸洗过程既造成金属材料、酸洗液的极大浪费,同时还产生大量的酸洗废液,造成严重的环境污染。
因此在酸洗时要加入缓蚀剂,以抑制金属在酸性介质中的腐蚀,减少酸的使用量,提高酸洗效果,延长热力设备的使用寿命。
酸洗时不仅要考虑酸的溶铁能力,还应考虑垢成分、金属材质、废液处理方法等因素【2】。
故选择一种质量好的缓蚀剂是酸洗的重要环节,而了解各类缓蚀剂的缓蚀性能可以更好的进行防腐工作。
1.1 酸洗缓蚀剂的发展历史关于酸性介质缓蚀剂的研究报道很多,根据有关文献记录,酸洗缓蚀剂第一个专利是1860年英国公布用糖浆及植物油的混合物作为酸洗铁板时的缓蚀剂。
循环水中各种缓蚀阻垢剂的用量及配方循环水中的缓蚀阻垢剂是一种用于防止管道和设备内部结垢和腐蚀的
化学物质。
它们在循环水系统中的使用可延长设备和管道的使用寿命,并
提高系统的运行效率。
在选择和使用缓蚀阻垢剂时,需要考虑循环水中的
特定问题和水质,并遵循一些基本配方和用量的指导原则。
以下是一些常
见的缓蚀阻垢剂及其用量和配方的示例:
1.无机缓蚀剂:
无机缓蚀剂主要包括多种缓蚀钝化剂,如亚硝酸、亚硝酸钠、亚硝酸
钾等。
它们通过与金属表面反应,形成稳定的钝化膜,从而防止金属的进
一步腐蚀。
在循环水中使用时,通常按照每千吨水添加亚硝酸50-100克
的比例。
2.有机缓蚀剂:
有机缓蚀剂通常是聚合物化合物,如聚合亚磷酸盐、聚合丙烯酸钠等。
它们能够吸附在金属表面,形成一层保护膜来防止腐蚀。
有机缓蚀剂的添
加量通常根据系统的水质和金属的类型而定,一般为0.5-10 ppm。
3.缓蚀阻垢剂复合体:
缓蚀阻垢剂复合体是一种将缓蚀剂和阻垢剂混合在一起的化合物。
它
们可以同时起到缓蚀和阻垢的作用,降低水系统的维护成本。
这种复合体
的用量通常根据水质和系统的需求而定,一般为10-50 ppm。
4.配方示例:
以下是一种常见的缓蚀阻垢剂的配方示例:
-聚合丙烯酸钠:100克
-缓蚀钝化剂(亚硝酸钠):50克
-pH调节剂(氢氧化钠):适量
将以上配方加入水中,并进行搅拌和混合,然后将混合液按照循环水系统的需求定量添加。
水基防锈剂、切削液的发展与应用金属在潮湿空气中或浸于水中是很容易受到腐蚀的。
但在水中加入一定量的缓蚀剂,这种水就是具有一定防锈功能的防锈水。
防锈水被广泛应用于金属加工过程中工序间防锈,也可把材料浸泡在防锈水中暂时贮存。
本文最后将介绍两款水基防锈剂在切削液、防冻液、水-乙二醇抗燃液压液、防锈水中的应用。
最常用的水溶性防锈剂主要有亚硝酸钠:亚硝酸钠(NaNO2)是目前应用最广泛最廉价的水溶性防锈剂,多与碳酸钠共用。
对黑色金属(钢、铁、锡)有效,对铜等有色金属无效。
易溶于水、甘油,难溶于乙醇和乙醚。
但在使用时最后不低于0.3%,在保护钢铁时其临界浓度为0.25%,低于0.25%时则形成腐蚀,所以最好保持在0.5%以上。
在含高浓氯离子的海水中则没有防锈作用,在含氧化剂或还原剂的水中,缓蚀效果也大为降低。
适用于闭封式循环系统,敞开式系统则需要更高的浓度。
在常温下易产生硝化细菌营养物质而导致微生物腐蚀(在防冻液中不会,水温较高),对人和生物有害,特别是和胺类合用时形成的亚硝胺有致癌作用;缓蚀过程中会还原成氨,腐蚀某些金属材料。
无水碳酸钠:一般不单独使用,而是和亚硝酸钠复配使用。
应用举例:亚硝酸钠3~8%,无水碳酸钠0.5~0.6%,水余量,用于全浸小零件;亚硝酸钠3~8%,三乙醇胺0.5~0.6%,水余量,用于全浸、喷淋精密零件防锈;亚硝酸钠15%,无水碳酸钠0.5~0.6%,甘油30%,水余量,用于中间库存防锈、成品防锈。
三乙醇胺:易溶于水,呈碱性,常和亚硝酸钠、苯甲酸钠一起复配防锈水使用,其用量一般为0.5~10%,实际用量更偏高,只对钢铁有效,对铜、铬、镍会加速腐蚀。
苯甲酸钠:溶于水和醇,配成1~1.5%防锈水即可阻止钢的腐蚀,也可减缓铜、铅的锈蚀,浓度大于40g/L 时,对铝、硅钢、铸铁、钢都有明显缓蚀作用。
苯并三氮唑:是铜、银等有色金属的缓蚀剂,对抑制铜变色、腐蚀最有效,易溶于醇,微溶于水。
其它如钼酸钠、N-烷基亚氨双丙烯酸钠、六亚甲基四胺(乌洛托品)、尿素、磷酸盐、铬酸盐、硅酸钠等不再一一介绍。
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]。
三乙醇胺对镁合金在氯化钠溶液中的缓蚀作用及机理
研究
三乙醇胺(TEA)是一种常用的缓蚀剂,在金属腐蚀防护中得到广泛应用。
本文研究了TEA对镁合金在氯化钠溶液中的缓蚀作用及机理。
研究发现,TEA能够显著减缓镁合金在氯化钠溶液中的腐蚀速率。
采用电化学测试方法,测得镁合金在氯化钠溶液中的开路电位明显向正移动,腐蚀电流明显减小。
腐蚀动力学测试结果表明,TEA能够减缓镁合金的阳极和阴极过程,并且阻止溶液中的钠离子与镁合金发生反应。
同时,TEA还能够在镁合金表面形成一层保护膜,有效阻止溶液中的氧气接触到镁合金表面,从而减少氧气的还原反应,减缓了镁合金的腐蚀速度。
实验结果还发现,TEA的缓蚀效果与其添加浓度有关,当TEA浓度在一定范围内增加时,缓蚀效果逐渐增强,但当浓度过高时,缓蚀效果不再明显。
这是因为TEA的作用机理是形成保护膜,当浓度过高时,保护膜的形成受到阻碍。
此外,通过表面分析方法如扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析,发现镁合金在TEA溶液中的腐蚀产物主要为碱式镁盐,这也证明了TEA能够形成保护膜,减缓镁合金的腐蚀。
综上所述,三乙醇胺对镁合金在氯化钠溶液中具有明显的缓蚀作用,其作用机理主要是通过减缓阳极和阴极过程,阻止溶液中的钠离子与镁合金发生反应,并形
成一层保护膜来减少氧气的还原反应,减慢腐蚀速率。
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要:本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。
关键词:缓蚀剂;防腐技术;发展方向1 前言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。
2 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。
2.1 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ZnSO4、Ca(HCO3)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。
2.2 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。
2.3 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。
由于氮原子上的未共用电子对能与质子结合,因此三乙醇胺显碱性。
三乙醇胺分子中有-OH基团,它可与酸发生酯化反应。
反应物配比不同,酯化程度不同,可得不同产品。
三乙醇胺与亚硝酸反应可生成极不稳定的脂肪族重氮盐,这些亚硝基化合物一般都具有致癌毒性。
三乙醇胺在空气中久置也会发生氧化反应。
2、三乙醇胺在水基切削液中的作用2.1合成水溶性油性剂目前,润滑性能比较好的油性剂大多是长碳链物质,这些物质大多是非水溶性的。
要把它们添加在水基切削液中,必须在其分子链中引入亲水基团。
三乙醇胺有三个-OH,水溶性好。
通过控制原料配比,使三乙醇胺分子中一个OH与油性剂发生化学反应,可生成水溶性油性剂。
油酸是重要脂肪酸之一,但其不溶于水。
用三乙醇胺与油酸发生化学反应(65℃左右),可生成油酸三乙醇胺。
它是一种常用的水溶性油性剂,且随着所含三乙醇胺比例越高,水溶性越好。
笔者用四球试验机测定油酸三乙醇胺的水溶液(5%)的最大无卡咬负荷PB值可达650N,用摩擦磨损试验机测定其摩擦系数为0.071。
油酸三乙醇胺作为油性剂添加在切削液中,易在刀具与切屑(工件)之间形成物理吸附膜,在较低负荷下起润滑作用。
实验表明,油酸三乙醇胺与极压添加剂也有良好的协同抗磨作用。
在合成硼酸酯、磷酸酯时添加油酸三乙醇胺复合,可显著改善其极压润滑性能,从而使切削性能进一步提高。
2.2防锈剂三乙醇胺本身是一种水溶性防锈剂。
单独使用它在短期内可有效防止钢铁生锈,一般使用浓度为0.5%~2%。
三乙醇胺与苯乙醇胺、苯甲酸钠、硼砂、碳酸钠等水溶性防锈剂有协同防锈作用,复合使用可显著提高水基切削液防锈能力。
但三乙醇胺对铜有腐蚀作用,添加0.05%~0.1%的苯并三氮唑能改善对铜的防腐性。
油酸三乙醇胺也是一种防锈剂,它适用于黑色金属、铝合金的防锈。
2.3表面活性剂表面活性剂在水基切削液中起渗透、扩散、稳定、清洗作用,是合成切削液与乳状液必不可少的添加剂。
三乙醇胺与脂肪酸可合成一种阴离子表面活性剂。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中,缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之,在同时发生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不属于缓蚀剂的范畴;但是,其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质,同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果:图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能增加阳极极化,从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快腐蚀。
作用过程:(a)具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化(亚硝酸钠,高铬酸等);(b)具有阴极去极化性的钝化剂,在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。
(亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
)图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制,其主要包括:酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等,能使阴极过程减慢,增大酸性溶液中氢析出的过电位,使腐蚀电位向负移动。
缓蚀剂的研究与应用摘要:本文归纳总结了近年来缓蚀剂研究开发与应用情况,探讨了缓蚀剂的应用开发和缓蚀理论研究方面的部分成果,对缓蚀剂科学技术今后的发展趋势进行了展望。
主要内容包括:缓蚀剂按电化学机理的分类,水中离子沉淀膜型缓蚀剂、金属离子沉淀膜型缓蚀剂、缓蚀剂作用的理论研究与应用。
关键词:盐酸溶液,量子化学,缓蚀剂,阴极缓蚀剂,金属离子沉淀膜型缓蚀剂,铜银缓蚀剂苯骈三氮唑,盐酸酸洗缓蚀剂,后缓蚀剂1引言缓蚀剂是一种防腐蚀化学品,它少量加入环境介质中就能显著地降低金属的腐蚀速度。
与其它防腐蚀方法相比,缓蚀剂具有使用方便、经济有效的特点,广泛地应用于工业生产和社会生活中。
随着工业经济的发展和社会进步,缓蚀剂的作用功能和应用范围不断拓宽。
蚀防护是工业生产过程中非常重要的问题,在众多的防腐蚀方法中,缓蚀剂因具有经济、高效、适应性强等优点被广泛应用中石油、石化、钢铁、电力、建筑等领域2缓蚀剂按电化学机理的分类从电化学角度出发,金属的腐蚀是在电解质溶液中发生的阳极过程和阴极过程。
缓蚀剂的加人可以阻滞任何一过程的进行或同时阻滞两个过程进行,按上述电化学原理,缓蚀剂可分为阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂及混合型缓蚀剂。
2.1氧化膜型缓蚀剂缓蚀剂直接或间接地与金属生成氧化物或氢氧化物,从而在金属表面上形成保护膜,这种保护膜薄而致密,与基体金属的粘附性强,结合紧密,能阻碍溶解氧扩散,使金属的腐蚀反应速度降低。
这种保护膜在形成过程中,膜不会一直增厚,当这种氧化膜增大到一定厚度时,一部分氧化物会向溶液中扩散,当氧化物向溶液扩散的趋势成为膜增厚的障碍时,膜厚的增长就几乎自动停止。
因此,氧化膜型缓蚀剂效果良好,而且有过剩的缓蚀剂也不会产生垢。
多数氧化膜型缓蚀剂都是重金属含氧酸盐,如铬酸盐、铂酸盐、钨酸盐等。
因重金属缓蚀剂易造成环境污染,所以一般应用较少。
亚硝酸盐借助于水中溶解氧在金属表面形成氧化膜而成为氧化膜型氧化剂,具有代表性的有亚硝酸钠和亚硝酸按。
几种水处理缓蚀剂的合成及其缓蚀性能研究【摘要】利用几种不同的脂肪酸与有机多胺为原料合成水处理用缓蚀剂,并对其缓蚀性能进行研究。
采用静态挂片法,以HCl-H2S体系作为腐蚀介质,试验出在不同pH值下各缓蚀剂的缓蚀率,提出在不同环境下使用最适合的缓蚀剂的观点。
【关键词】缓蚀剂;合成;缓蚀率咪唑啉及酰胺类缓蚀剂同属于成膜型缓蚀剂,是近30年才发展起来的。
具有用量小、缓蚀效果好、成本低廉,兼具清洗功能等优点。
合成上利用油酸(oleic acid)、环烷酸(naphthenic acid)、蓖麻油酸(Ricinoleic acid)分别与二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺反应得到其酰胺或咪唑啉类产物,并对产物作挂片腐蚀评价,筛选出与几种酸对应的最佳的有机多胺。
为在不同环境下选用具有针对性的缓蚀剂起到指导作用。
1.合成路线1.1以油酸、二乙烯三胺、氯乙酸钠为原料236g油酸与88g二乙烯三胺,加入适量的二甲苯作为携水剂,在150-190℃回流分水。
脱出85%以上的水后,降温至100℃以下,投入90g硫酸二甲脂,在100-120℃反应2小时,按产物量加入1.5倍重量的水混合均匀即得到油酸基缓蚀剂。
1.2以环烷酸、三乙烯四胺、氯乙酸钠为原料260g环烷酸与110g三乙烯四胺在210-250℃下脱水反应,以二甲苯作为携水剂,直至脱水完全。
降温至80℃以下,将所得中间体加入到50%氯乙酸钠水溶液中,在90℃下反应,并不断滴加氢氧化钠溶液,保持反应体系的ph值维持在9左右,直至pH值不再下降视为反应终点。
得到环烷酸基缓蚀剂。
1.3以蓖麻油酸、四乙烯五胺、冰醋酸为原料220g蓖麻油酸与140g四乙烯五胺在160℃下反应三个小时,降温至100℃以下后,加入135g冰醋酸,170℃下反应三个小时,两步脱水反应均用二甲苯作为携水剂,反应完成后减压蒸去二甲苯,加入约450g水稀释混匀后即得蓖麻油酸基缓蚀剂。
2.评价2.1腐蚀体系配置[4]称取2.1g硫化钠,在2L去离子水中完全溶解后,加入5.5ml浓盐酸搅拌均匀后即得1000ppmHCl-100ppmH2S的溶液,以乙二胺调节体系的pH值。
缓蚀阻垢剂的作用及使用方法缓蚀阻垢剂是一种常见的化学品,它可以用于防止金属表面腐蚀和水垢的形成。
它在很多行业中都有广泛的应用,特别是在锅炉、冷却水系统和工业设备中。
本文将介绍缓蚀阻垢剂的作用及使用方法,以帮助读者更好地了解和使用这种化学品。
首先,我们来了解一下缓蚀阻垢剂的作用。
缓蚀阻垢剂主要有以下几个方面的作用:1. 缓蚀作用:缓蚀阻垢剂可以与金属表面发生化学反应,形成一层保护膜,防止金属腐蚀的发生。
这种保护膜可以阻止氧气和水分进一步接触金属表面,从而减缓腐蚀的速率。
缓蚀剂通常包括有机酸、缓蚀剂配方、缓蚀剂配方和其他化学品。
2. 阻垢作用:缓蚀阻垢剂可以防止水中的盐类或其他沉淀物在管道或设备表面形成水垢。
通过添加缓蚀阻垢剂,可以使沉淀物悬浮于水中,不会沉积在管道、设备内壁上,从而延长设备的使用寿命并提高效率。
接下来,我们将了解一下缓蚀阻垢剂的使用方法。
在使用缓蚀阻垢剂之前,需要先根据实际情况选择适合的缓蚀阻垢剂品种。
1. 根据系统类型选择缓蚀阻垢剂:不同的系统需要不同的缓蚀阻垢剂。
例如,锅炉系统需要选择能够抵抗高温和高压的缓蚀阻垢剂,而冷却水系统则需要选择抗腐蚀和抑制水垢形成的产品。
因此,在选择缓蚀阻垢剂时,需要根据实际系统类型和运行条件进行合理选择。
2. 确定投放剂量:根据系统的水质和使用条件,确定适当的缓蚀阻垢剂投放剂量。
一般来说,剂量的选择应该根据水质分析和系统运行情况来决定,过低的剂量可能无法达到预期的效果,而过高的剂量可能会导致过度浓缩和浪费。
3. 进行实验室测试和现场试验:在投放缓蚀阻垢剂之前,最好先进行实验室测试和现场试验,以确保选择的缓蚀阻垢剂能够符合预期的效果。
在实验室中,可以模拟各种条件下的实际运行环境,测试缓蚀阻垢剂的抗腐蚀性和阻垢性能。
4. 定期监测和维护:在投放缓蚀阻垢剂后,需要定期监测水质和系统运行情况,根据需要进行维护和调整。
监测内容包括水质指标、缓蚀阻垢剂残留量、管道和设备的腐蚀情况等。
水处理剂三乙醇胺盐酸盐用途引言:水是我们生活中不可或缺的重要资源,但由于人类活动和工业化进程的加速,水资源的污染问题日益严重。
因此,水处理剂成为了解决水污染问题的一种重要手段。
本文将重点介绍水处理剂中的一种常用成分——三乙醇胺盐酸盐的用途。
一、三乙醇胺盐酸盐的基本概念三乙醇胺盐酸盐属于无机盐类化合物,化学式为(C2H5)3N·HCl。
它是由三乙醇胺和盐酸反应制得的,具有较强的水溶性和稳定性。
该化合物在水处理领域具有广泛的应用,可以分为以下几个方面。
二、三乙醇胺盐酸盐在锅炉水处理中的应用1.脱气除垢剂:三乙醇胺盐酸盐作为一种优质脱气剂,可以有效地去除锅炉水中的氧气和二氧化碳,减少锅炉的腐蚀和结垢问题,提高锅炉的热效率和使用寿命。
2.缓蚀剂:三乙醇胺盐酸盐可以起到缓蚀作用,保护锅炉金属表面不被腐蚀和破坏,延长锅炉的使用寿命。
三、三乙醇胺盐酸盐在冷却水处理中的应用1.阻垢剂:三乙醇胺盐酸盐可以在冷却水中形成保护膜,阻止水垢和沉积物的产生,保持冷却设备的高效工作状态。
2.杀菌剂:三乙醇胺盐酸盐具有一定的杀菌作用,可以有效地抑制冷却水中的微生物生长,防止细菌和藻类对冷却设备的堵塞和腐蚀。
四、三乙醇胺盐酸盐在污水处理中的应用1.氨氮除去剂:三乙醇胺盐酸盐可以与污水中的氨氮反应生成不溶于水的沉淀物,从而降低污水中的氨氮含量,减少对环境的污染。
2.絮凝剂:三乙醇胺盐酸盐可以促使污水中的悬浮物和浑浊物凝聚成较大的颗粒,便于后续的固液分离和处理。
五、三乙醇胺盐酸盐在饮用水处理中的应用1.中和剂:三乙醇胺盐酸盐作为一种中和剂,可以中和饮用水中的酸性物质,调节水质的酸碱平衡,改善饮用水的口感和品质。
2.除臭剂:三乙醇胺盐酸盐具有一定的除臭作用,可以去除饮用水中的异味和有机污染物,提高水的风味和质量。
六、结语水处理剂三乙醇胺盐酸盐在多个领域中都具有重要的应用价值。
通过加入这种化合物,可以改善水质,保护设备,降低对环境的污染。
第50卷第1期2021年1月辽宁化工Liaoning Chemicdl IndustryVol.50,No.1Janudry,2021—种水基防锈剂的制备研究张宏军(新东北电气集团高压开关有限公司,辽宁沈阳110027)摘要:防锈剂保护技术是一种广泛采用的金属防腐蚀技术,试验以山梨醇、三乙醇胺、苯甲酸钠、硼酸、碳酸钠为主要原料制备水基环保防锈剂。
试验主要考察反应温度、原料用量配比、防锈剂稀释质量分数对防锈效果的影响.同时采用盐雾试验与车间自然环境下测试防锈实际效果:本制备工艺简单,成本较低,所制备防锈剂效果良好.使用方便。
关键词:水基防锈剂;环保;金属腐蚀中图分类号:TQ05096文献标识码:A文章编号:1004-0935(2021)01-0012-03金属在储运、生产过程中,很难不与空气中的氧、湿气或其他腐蚀性介质接触,这些物质在金属表面发生电化学腐蚀而生锈,要防止锈蚀就得阻止以上物质与金属接触山。
一旦发生锈蚀,不但对金属材料的性能产生影响,甚至会造成材料的报废⑵。
据不完全统计,全世界每年因生锈而报废的金属材料有几千万吨,因腐蚀造成的经济损失高达上千亿人民币【2】。
因此,金属材料的防腐蚀研究具有重要意义。
金属防锈剂分为水基型和油基型⑸。
油基型防锈性能虽好,但成本高,而且后期处理比较困难。
水基防锈液使用方便易去除,且价格低廉、防腐效果好,目前应用比较广泛。
水基防锈液多数为含磷酸盐或亚硝酸盐型,但亚硝酸盐可转化成致癌物,出于环境保护与人体健康考虑,其使用和排放均受到了严格限制【"I。
近几年,环保型水基防锈剂已成为国内外的研究热点。
本文以山梨醇、三乙醇胺、苯甲酸钠、硼酸、碳酸钠为主要原料制备一种水基防锈剂,并在新东北电气集团电镀车间试用。
1实验研究1.1实验原料和设备实验的主要原料和设备见表1和表2。
表1原料与试剂试剂名称规格厂家山梨醇分析纯大连通用化工有限公司三乙醇胺分析纯无锡百川化工有限公司苯甲酸钠分析纯江苏灵谷化工有限公司硼酸分析纯天津市同鑫化工有限公司碳酸钠分析纯大连通用化工有限公司实验用水为过滤纯净水。
水基金属清洗剂成分分析,配方研制及技术工艺导读:本文详细介绍了水基金属清洗剂的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。
金属清洗剂广泛应用于各种金属材料表面油污清洗剂,禾川化学专业从事金属清洗剂成分分析、配方还原、研发外包服务,为清洗剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。
一、背景金属清洗剂在工业生产中应用十分广泛,常用于金属加工前后的表面除油、除垢及成品组装或包装前的清洗工艺。
在电子工业中,印制电路板焊接后也必须采用清洗剂洗去有害残留物。
此外,在机械设备维护保养过程中也常常用到金属清洗剂。
目前,常用的金属清洗剂分溶剂型、半溶剂型和水基型。
溶剂型金属清洗剂中,石油溶剂易燃、易爆而且浪费资源。
氯氟怪是最常用的溶剂型金属清洗剂, 但由于其对大气臭氧层的破坏而被禁用。
因而,溶剂型金属清洗剂正逐步被半溶剂型和水基型金属清洗剂所替代。
随看氟氯炷(CFC)替代日期的逼近,水基清洗剂的研究和应用受到各方面的关注。
禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。
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前者包括糖、淀粉、有机酸碱、血液、蛋白质及无机盐等,后者包括动植物油脂、脂肪醇、矿物油、灰尘、泥土、金属氧化物等。
水基清洗剂以表面活性剂为主要成分,同时添加各种添加剂如助剂、稳定剂、缓蚀剂、増溶剂、消泡剂、防霉剂、防冻剂等。
表面活性剂具有浮化、湿润、増溶、渗透、分散、防腐、络合等持性,在清洗液中起主要作用。
三乙醇胺防锈机理三乙醇胺(Triethanolamine, TEA)是一种常用的防锈剂,具有优异的防锈性能。
本文将探讨三乙醇胺的防锈机理。
一、三乙醇胺的化学性质三乙醇胺是一种无色至淡黄色的液体,具有碱性。
它在水中的溶解度较高,可与金属表面发生反应,形成一层保护膜,从而达到防锈的效果。
二、三乙醇胺的防锈机理1. 缓蚀作用三乙醇胺可与金属表面的氧化物或氢氧化物反应生成络合物,从而阻止金属进一步被氧化。
这种络合物具有较强的缓蚀作用,能够有效地防止金属腐蚀。
2. 形成保护膜三乙醇胺在金属表面生成一层保护膜,能够阻隔外界氧、水分子等对金属的侵蚀。
这层保护膜具有较好的附着性和耐久性,能够长时间地保护金属不受腐蚀。
3. 碱性中和由于三乙醇胺具有碱性,能够中和金属表面的酸性物质,使其pH值趋于中性或碱性。
酸性环境是金属腐蚀的主要原因之一,通过中和酸性物质,可以有效地减缓金属的腐蚀速度。
4. 自修复能力三乙醇胺具有一定的自修复能力,当金属表面被划伤或受到轻微的腐蚀时,三乙醇胺会迅速填补这些缺陷,形成新的保护膜,防止腐蚀进一步扩展。
三、三乙醇胺的应用范围三乙醇胺广泛应用于金属防锈领域,特别是在汽车、船舶、机械设备等行业中得到了广泛的应用。
它可以作为单独的防锈剂使用,也可以与其他防锈剂配合使用。
四、三乙醇胺的使用方法1. 浸泡法将待防锈的金属材料浸泡在三乙醇胺溶液中,使其充分接触,形成保护膜。
浸泡时间一般为数分钟至数小时,具体时间根据金属材料的不同而定。
2. 涂覆法将三乙醇胺涂覆在金属表面,利用其自流平性,使其均匀分布在金属表面上。
涂覆后,将金属置于通风处,使其干燥固化。
涂覆后的金属表面会形成一层均匀的保护膜。
3. 喷涂法将三乙醇胺溶液通过喷涂设备均匀喷洒在金属表面,形成一层保护膜。
喷涂时应注意均匀喷洒,避免出现漏喷或过度喷涂的情况。
五、三乙醇胺的注意事项1. 使用时应佩戴防护手套和眼镜,避免接触皮肤和眼睛。
2. 三乙醇胺溶液具有一定的刺激性气味,应在通风良好的环境下使用。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中,缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之,在同时发生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴;但是,其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质,同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果:图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂,主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等,它们能增加阳极极化,从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂,用量不足会加快腐蚀。
作用过程:(a)具有强氧化作用的缓蚀剂,使金属钝化(亚硝酸钠,高铬酸等);(b)具有阴极去极化性的钝化剂,在阴极被还原,加大阴极电流,使体系的氧化还原电位向正方移动,超过钝化电位,而使腐蚀电流达到很低的值。
(亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类;铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
)图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制,其主要包括:酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等,能使阴极过程减慢,增大酸性溶液中氢析出的过电位,使腐蚀电位向负移动。
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)06-0043-020 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。
苯甲酸钠,三乙醇胺对自来水中碳钢的缓蚀作用研究
李淑英;戚克新
【期刊名称】《化工腐蚀与防护》
【年(卷),期】1994(022)004
【总页数】4页(P19-22)
【作者】李淑英;戚克新
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TG174.42
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