钢铁有机缓蚀剂复合配方及缓蚀效果论文
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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。
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。
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。
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。
羧甲基壳聚糖复合缓蚀剂对Q235钢的缓蚀作用摘要:合成了具有良好水溶性的羧甲基壳聚糖(CMC);利用傅里叶红外光谱仪(FTIR)对合成产物进行表征;采用动电位极化和电化学交流阻抗技术研究CMC、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)单独作用和与焦磷酸钠(TSPP)复配时对Q235钢在3.5%NaCl溶液中的缓蚀性能。
结果表明:单独添加CMC、SDBS 时在800 mg/L、80 mg/L时缓蚀效率分别为6 8.48%、56.00%,继续提高浓度缓蚀效率反而降低;CMC/SDBS以浓度比800:80、200:40(mg/L)复配时缓蚀效率分别提高到78.90%、72.98%;CMC/SDBS/TSPP通过竞争吸附和协同效应大幅提高了缓蚀效率,当以浓度比200:40:20(mg/L)复配时,缓蚀效率达到91.40%。
关键词:羧甲基壳聚糖;十二烷基苯磺酸钠;焦磷酸钠;复配;协同缓蚀羧甲基壳聚糖(CMC)是一种低毒、环保、廉价的绿色缓蚀剂,但是由于其自身的缺陷,使其应用受到了限制。
利用复合缓蚀剂的协同缓蚀作用,可以充分发挥各缓蚀组分的作用,解决单组分缓蚀剂难以克服的困难。
邓俊英等研究了CMC掺杂聚苯胺的缓蚀性能;李言涛等研究了CMC与铬酸钠、葡萄糖酸钙、硫酸锌、海藻酸钙及钼酸钠分别复配的协同缓蚀性能;本文选用十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及焦磷酸钠(TSPP)作为协同缓蚀剂,研究其与CMC进行复配时在3.5%NaCl中性介质中对Q235钢的缓蚀性能,分析缓蚀机理,为CMC在减缓碳钢腐蚀方面的应用提供参考。
1 试验1.1 试剂、仪器试剂:壳聚糖,异丙醇(AR),无水乙醇(AR),氯乙酸(AR),氢氧化钠(AR),氯化钠(AR),氯化钾(AR),SDBS(AR),TSPP(AR),丙酮(AR)。
仪器:冷凝管、三口圆底烧瓶、量筒、表面皿、分液漏斗、电热套、电子天平、磁力搅拌器、电热恒温鼓风干燥箱、真空干燥箱、德国IM6ex电化学工作站。
耐高温缓蚀剂的制备及缓蚀性能研究孙伟栋;史治化;刘丽华;常成帅;李梅【摘要】利用喹啉和氯化苄为原料,按照1∶1.1摩尔比合成喹啉季铵盐。
将喹啉季铵盐作为耐高温缓蚀剂的主要成分,与表面活性剂、丙炔酮等复配得到缓蚀剂。
通过高温静态失重法对缓蚀剂样品的缓蚀效果进行测试。
通过系列合成条件以及测试摸索出缓蚀剂的最佳合成条件。
与此同时,通过对照实验以及单因素实验探索出缓蚀剂的最佳复配配方。
缓蚀剂的最佳合成条件:反应温度150℃,反应时间5 h。
之后通过与增效剂、表面活性剂的复配使得缓蚀剂的缓蚀效果明显提高,即在喹啉季铵盐∶丙炔醇∶甲酸∶ OP-10=63∶25∶6∶6的条件下,样品的腐蚀速率为44.5 g/m2 h,取得较好的缓蚀效果。
【期刊名称】《齐鲁工业大学学报:自然科学版》【年(卷),期】2016(030)003【总页数】4页(P10-13)【关键词】喹啉季铵盐;复配;腐蚀速率;增效剂;表面活性剂【作者】孙伟栋;史治化;刘丽华;常成帅;李梅【作者单位】[1]齐鲁工业大学材料科学与工程学院,山东济南250353;[2]临沂大学图书馆,山东临沂276000【正文语种】中文【中图分类】O63目前,在石油开采领域中油井酸化是提高采油量的主要增产方式之一。
所谓油井酸化就是将酸性溶液注入井下,然后利用其腐蚀作用将地下岩石缝以及管道中阻碍油气流动的阻塞物进行溶蚀,从而使得油气渗透通道畅通,改善油气流动状况;并且会提高低渗透储层的渗透率,增加采油量[1-3]。
但是值得关注的是采用油井酸化技术虽然能够提高采油量,但是它仍然会产生相应的问题:由于采用的酸液具有较强的酸性,会对油井的套管设备造成一定的表面坑蚀以及失重腐蚀等,从而会造成严重的经济损失[4-5]。
为解决上述主要问题,许多研究者均采用缓蚀剂防止以及减缓腐蚀,由于添加缓蚀剂具有操作简便、成本低廉、缓蚀效果明显等优点,进而得到了广泛的认可[6]。
由于在酸液注入时环境温度较高,严重影响到缓蚀剂的吸附保护作用,使其缓蚀效果大大下降,故目前耐高温性缓蚀剂及高效缓蚀剂的研究受到广大研究者的重视[7-8]。
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。