第8章 缓蚀剂祥解.ppt

§8.3 海水介质中缓蚀剂的应用 二、海水介质中有色金属缓蚀剂 海水冷却系统中铜管的腐蚀泄漏是危及生产运行的障碍，因此人们对海水中铜合金的腐蚀研究倍加关注。目前对海水冷凝管的防护主要是正确选材和酸洗预膜。一般对铜管经酸洗后，在通海水初期采用添加硫酸亚铁预膜。苯并三唑（BTA）和2-巯基苯并噻唑（MBT）是常用的铜缓蚀剂，它们可以在铜表面上生成防蚀性吸附膜，该吸附膜的特性直接影响着防蚀效果。 由全部正交试验结果分析表明，用BTA预膜时，影响因素的极差大小顺序为温度时间pH浓度，而用MBT预膜时，其顺序为温度pH时间浓度。显然，其中温度影响最大，而且温度高有利预膜，这与BTA和MBT在铜表面发生化学吸附的结论一致。BTA对温度比较敏感，一般预膜时间越长越好，在淡水中预膜要比在0.5mol·L-1NaCl中预膜快一些，对此，MBT比BTA更为明显，而且MBT对pH也比较敏感。这是因为MBT在水中的溶解度受pH影响较大，而且很容易与溶液中的铜和镍生成络合物。 §8.3 海水介质中缓蚀剂的应用 二、海水介质中有色金属缓蚀剂 为了获得耐蚀性较好的预膜，推荐以下预膜条件，对于Cu，45℃，pH＝8，淡水中CBTA＝2m mol·L-1，24h；对于90Cu-10Ni， 45℃，pH＝8，0.5-1 mol·L-1NaCl溶液中CMBT=1m -1 mol·L-1，24h；对于70Cu～30Ni，35℃，pH＝9，淡水中CMBT＝2 m mol·L-1，24h。采用最佳预膜条件处理后的试样可在海水中浸泡40天不锈，而不经预膜的试样表面不到一天就锈蚀变色。此外，对上述推荐预膜条件下所得试片在海水中进行的循环伏安测试结果表明，顶膜使试片明显钝化，击破电位（Eb）正移200mV以上，值得关注的是，在正向扫描过程中出现典型氧化峰，在负向回扫过程中出现相等面积的典型还原峰，且其半峰电位基本相等，具有可逆过程的特征。据此实验结果可以认为，预膜过程中形成的表面吸附层或保护膜呈牢固致密网状结构，对氧化产生的铜离子起束缚作用，使之局限在“网内”，故能在还原过程中全部回收。 海水中缓蚀剂的缓蚀机理以及通过复配和“分子剪裁”方法开发高效、低毒、经济实用的海水中用缓蚀剂则是今后的研究方向。 §8.4 缓蚀剂测试评定方法 缓蚀剂的使用条件具有高度的选择性。针对不同介质有不同的缓蚀剂，甚至同一种介质在条件（如温度、浓度、流速等）改变时，所应用的缓蚀剂也发生相应改变。缓蚀剂的用量在保证对金属材料有足够缓蚀效果的前提下，应尽量减少。若用量过多不仅可能改变介质的性质，而且会相应提高经济投入，甚至有可能降低缓蚀剂的缓蚀效果；若用量太少则不能达到预期的缓蚀目的。缓蚀剂的用量一般存在着某个“临界浓度”，此时缓蚀剂用量不大，但缓蚀效果最佳。为了正确选用适用于特定系统的缓蚀剂，应按实际使用条件进行必要的缓蚀剂评价实验。 §8.4 缓蚀剂测试评定方法 缓蚀剂的测试评定，主要是在各种条件下，相对比较金属在介质中有无缓蚀剂时的腐蚀速度，从而确定其缓蚀效率，最佳添加量和最佳使用条件。所以，缓蚀剂的测试研究方法就是金属腐蚀的测试研究方法。缓蚀剂的缓蚀效率（即缓蚀率）Z定义为： （6—5） 其中：v，v0分别表示金属在有缓蚀剂和无缓蚀剂（空白）条件下的腐蚀速度（kg·m-2·h-1或mm·a-1）。根据腐蚀的电化学原理，缓蚀效率Z还可以表示为： （6—6） 其中：icorr和i0corr分别为电化学方法测定的，有无缓蚀剂条件下相应的腐蚀电流密度值。有时也可采用缓蚀系数丁表示加入缓蚀剂降低金属腐蚀速度的倍数： 或 （6—7） §8.4 缓蚀剂测试评定方法 应当指出，在许多情况下金属表面常产生孔蚀等局部腐蚀。此时评定缓蚀剂的有效性，除需了解其缓蚀效率外，还需测量金属表面的孔蚀密度和孔蚀深度等。 评定缓蚀剂的缓蚀效能时，还需检测其后