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有機酸酸洗緩蝕劑的開發

    檸檬酸在酸洗鍋爐等金屬設備時常在較高溫度下使用，清洗液循環速度也較快。因此，要求緩蝕劑也能適應這種條件。現主要使用的緩蝕劑有甲醛-硝基芐混合物、苯基硫脲、鄰二甲苯琉服、Lan-826、SH-O、SH-05、kH-405、SH-501等，緩蝕效率可達99%以上。Rodine31A（主要成分是二乙基硫脲和吡啶鹽）是一種有效的緩蝕劑，也是陜西省石油化工研究設計院研制出的我國第一種檸檬酸酸洗緩蝕劉。在pH 3.5的檸檬酸中如不加緩蝕劑，對碳鋼的腐蝕率是140mm/a，加入0.05%-0.3%Rodine31A后，腐蝕率可降到5 mm/a以下。此后，我國科研人員又研制出仿依比特30A（二正丁基硫脲、咪唑啉季銨鹽烷基氯化銨）、SH-05（長鏈季銨鹽類）、SH-405（硫脲類）、SH-409、檸緩-1號（咪唑啉類）檸檬酸緩蝕劑。1982年，四川天然氣所研制出ST82-1（醛硫脲酮混合物）檸檬酸緩蝕劑以及蘭-888多用酸固體緩蝕劑，分別在電廠、化纖廠、化肥工廠的設備檸檬酸酸洗中使用，獲得良好效果。
    氨基磺酸對金屬的腐蝕性低于硫酸、鹽酸，但清洗時仍需要用緩濁劑。在10%氨基磺酸清洗液中加入0.2%的Lan826，60℃時清洗金屬設備，緩蝕率可達99.4%。以90%氨基磺酸5%-6%檸檬酸加0.25%Lan826緩蝕劑及消泡劑可組成強酸性粉劑，使用時溶解成濃度為5%-10%的溶液。在60℃時對藥廠多效蒸餾水機進行循環酸洗，效果很好，設備腐蝕很低。用于船舶銅爐清洗則可用89%氨基磺酸、6%檸檬酸、5%二乙基硫脲配成的固體清洗劑。后者就是一種有效的緩蝕劑。用于氨基磺酸的其他緩蝕劑還有聯炔丙基硫醚、5-苯酰炔丙基硫醇、烏洛托品+硫脲+銅鹽、有機胺、硫脲、炔醇和無機鹽類等。如添加200mg/L聯炔丙基硫醚到60℃、10%氨基磺酸中，碳鋼緩蝕率可達96%。在有機胺類中，十二烷基甲基芐基氯化銨緩蝕效果最好，其次是二分子的直鏈脂肪胺；在硫脲系列中，具有取代基長鏈的衍生物緩蝕效果更好；炔醇系化合物中，炔仲醇的緩蝕效果比炔伯醇好，炔叔醇最差；1，3-二乙基硫脲及含硫炔系化合物的緩蝕效果較好；無機化合物中以碘化鉀緩蝕性能最好。有關鋅在氨基磺酸介質中的緩蝕劑很少，楊婷利用失重法，通過分別測定0.8 mol•dm-3HSO3NH2介質中百余種有機化合物存在條件下，鋅的腐蝕速率和緩蝕劑的緩蝕效率，篩選出氨基磺酸介質中對鋅具有一定緩蝕作用的幾種化合物。選擇其中緩蝕效率較高的苯扎溴銨、苯并三氮唑、十二烷基苯磺酸鈉、6501分別作為研究對象，分別進行吸附熱力學研究、吸附動力學研究及電化學研究。通過吸附理論和電化學極化曲線，研究不同溫度下各自在0.8mol•dm-3HSO3NH2介質中對鋅的緩蝕作用，計算了吸附熱及緩蝕劑的加入對鋅在氨基磺酸中腐蝕反應活化能的影響，進而探討緩蝕作用的機理。由實驗結果得知，這幾種物質在鋅的表面主要產生單分子層吸附，且在所研究的溫度范圍內基本上符合Langmuir吸附規律；苯扎溴銨、苯并三氮唑、十二烷基苯磺酸鈉和6501的吸附過程為放熱反應，隨溫度的升高，吸附能力下降，緩蝕率降低；苯扎溴銨、十二烷基苯磺酸鈉和6501屬于陰極型緩蝕劑，苯并三氮唑屬于混合型緩蝕劑，四種單組分緩蝕劑的加入均提高了鋅的腐蝕反應活化能，都能使腐蝕電流有不同程度的降低。同時作者通過對以上幾種物質進行復配，得到一種緩蝕效果良好的復合緩蝕劑。采用失重法，電化學極化曲線法，掃描電鏡對其緩蝕性能進行了評價。分別測定了復合緩蝕劑的抗溫性、抗酸性、抗時間性，其緩蝕率遠優于國家標準和歐美發達國家標準，有很好的緩蝕效果。極化曲線法證明該復合緩蝕劑為陰極型緩蝕劑。掃描電鏡照片顯示無點蝕、晶間腐蝕等非均勻腐蝕現象。該復合緩蝕劑是氨基磺酸介質中鋅的優良緩蝕劑。

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2013年7月27日

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