鹽酸介質(zhì)中綠色復(fù)配緩蝕體系的緩蝕抑霧性能及其機(jī)理研究.pdf

1、本文采用失重法和電化學(xué)方法,研究了綠色聚天冬氨酸(PASP)和十二烷基酚聚氧乙烯醚(OP-10)復(fù)配緩蝕劑在6mol/L鹽酸介質(zhì)中對A3碳鋼的協(xié)同緩蝕抑霧性能,以期為提高酸洗過程清潔生產(chǎn)水平提供前期基礎(chǔ)研究結(jié)果。研究過程中利用吸附理論系統(tǒng)地研究了緩蝕劑在強(qiáng)酸中在鋼表面上的吸附模型,計(jì)算出熱力學(xué)參數(shù)(吸附焓ΔH0、吸附自由能△G0、吸附熵ΔS0)和動力學(xué)參數(shù)(表觀活化能Eα、指前因子A),以此來闡述緩蝕劑對鋼的吸附和緩蝕作用。采用大氣采樣

2、中和滴定法對酸洗過程中產(chǎn)生的酸霧進(jìn)行測試,考察其抑霧性能,并用掃描電子顯微鏡(SEM)對于金屬表面的形貌進(jìn)行了觀察。
　　 研究表明：單獨(dú)的PASP與OP-10在鹽酸溶液中緩蝕率隨著緩蝕劑濃度的增加而增大,隨溫度的升高而降低,兩者單獨(dú)使用緩蝕率不高,在50％左右,不能滿足實(shí)際應(yīng)用的要求。同等條件下,與酸化緩蝕劑曼尼希堿(mannich)對比,緩蝕性能相當(dāng)。而通過對PASP和OP-10進(jìn)行復(fù)配后,緩蝕效果明顯提高,緩蝕率可達(dá)到95

3、％,在用量少的情況下有著明顯的協(xié)同緩蝕作用。單獨(dú)的PASP和OP-10在鹽酸溶液中抑霧率隨著緩蝕劑濃度的增加而增大,但它們的抑霧率很低,不能有效的抑制酸霧。同等條件下,與酸化緩蝕劑mannich對比,抑霧效果相當(dāng)。通過PASP和OP-10兩者復(fù)配的緩蝕劑對A3碳鋼的抑霧效果明顯提高,呈現(xiàn)出良好的協(xié)同緩蝕抑霧效應(yīng)。抑霧效率隨溫度變化呈先上升后下降的趨勢,隨著鹽酸濃度的增大抑霧效率則更加明顯。PASP單獨(dú)作用時,其在鋼表面吸附有一定程度偏離

4、Langmuir吸附等溫式。PASP與OP-10復(fù)配后在鋼表面的吸附基本符合Langmuir吸附等溫式。表觀活化能比單一的PASP的表觀活化能增大。PASP在鋼表面的吸附熱為-12.7204 kJmol-1,以化學(xué)吸附為主；PASP與0.2g/LOP-10復(fù)配后,在鋼表面的吸附熱為-16.2954 kJmol-1,較單一緩蝕劑有所增大,仍以化學(xué)吸附為主,但吸附得到加強(qiáng),在鋼表面的的吸附過程是自發(fā)的過程,同溫度下,ΔG0(PASP+OP-

5、10)<ΔG0(PASP),從而推斷出PASP復(fù)配后在鋼表面的吸附傾向優(yōu)于單一PASP在鋼表面的吸附,緩蝕性能大于復(fù)配前；吸附后體系的混亂度增大。PASP和復(fù)配緩蝕劑的腐蝕電位都發(fā)生了正移,對A3碳鋼腐蝕的陰、陽極反應(yīng)同時起到抑制作用,都是以陽極抑制為主的混合型緩蝕劑。復(fù)配緩蝕劑使腐蝕電位正向移動比單一PASP的移動更大,陽極抑制程度得到加強(qiáng),腐蝕電流明顯降低,說明復(fù)配后緩蝕劑對陰、陽極過程的協(xié)同抑制作用加強(qiáng)。復(fù)配緩蝕劑的緩蝕率隨掃描速