聚天冬氨酸在自來水中對碳鋼緩蝕作用研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，金屬腐蝕問題遍及國民經(jīng)濟的各個領域。添加緩蝕劑是一種工藝簡便、成本低廉、適用性強、應用廣泛的防腐蝕方法之一。隨著人類環(huán)境保護意識的增強和可持續(xù)發(fā)展思想的深入，緩蝕劑的研究正向著高效、多功能、無毒、易生物降解的方向發(fā)展。聚天冬氨酸(PolyasparticAcid，PASP)正是一種新型綠色具有優(yōu)異特性的緩蝕阻垢劑，是近年來，國內(nèi)外化學、水處理和醫(yī)藥等領域研究的熱點課題。本文采用電化學阻抗與穩(wěn)態(tài)極化法，詳細研究了在中性水

2、體系中PASP對45＃碳鋼的緩蝕及協(xié)同緩蝕性能，并初步探討了緩蝕機理。主要研究工作及結論如下： 采用熱縮聚法以L-天冬氨酸為原料合成了聚天冬氨酸，并利用紅外光譜對其進行了表征。 穩(wěn)態(tài)極化測試結果表明，在研究體系中PASP對碳鋼具有一定的緩蝕作用，且以抑制碳鋼腐蝕的陽極反應為主。聚天冬氨酸在碳鋼表面形成保護膜前后的陽極極化曲線有明顯差異，說明在該體系中PASP是以抑制陽極為主的吸附型緩蝕劑。緩蝕性能隨著溫度的升高而降低；隨

3、著pH升高而增加。20℃時，當PASP質(zhì)量濃度達到1.0g/L時，其緩蝕率已達到61.4％，最高緩蝕率可達93.10％(5.0g/L)。 電化學阻抗測試結果表明，中性水體系中，當PASP質(zhì)量濃度低于1.0g/L時，PASP對碳鋼的緩蝕效率隨PASP濃度的增大而顯著增加，濃度到1.0g/L以后，緩蝕效率趨緩。與穩(wěn)態(tài)極化法測試所得規(guī)律一致。 在實驗溫度范圍內(nèi)，PASP的腐蝕抑制系數(shù)與濃度呈線性關系，其在中性水溶液中對碳鋼的吸

4、附遵循Freundlich吸附等溫式，常溫20℃時，其等溫式為：logη=3.309+0.456logC。由此計算出該溫度下的吸附平衡常數(shù)K=2037.04和吸附自由能△G0==-28.35kJ/mol，說明PASP在碳鋼表面的吸附是自發(fā)進行的。 計算了碳鋼在添加不同濃度PASP的表觀活化能。未加入PASP的表觀活化能為134.34kJ/mol，加入PASP后其值最高達到248.98kJ/mol，PASP濃度越高，表觀活化能值也

5、越高，初步說明PASP對碳鋼的緩蝕作用是通過提高活化能實現(xiàn)的。 實驗研究證明，PASP與鉬酸鈉的復配物有良好的正協(xié)同緩蝕作用，復配濃度0.1g/L聚天冬氨酸和0.1g/L鉬酸鈉時，協(xié)同緩蝕效率最高為73.95％。 聚天冬氨酸與十二烷基硫酸鈉表現(xiàn)出明顯的協(xié)同緩蝕效果，單獨使用0.01g/L、0.05g/L十二烷基硫酸鈉時幾乎沒有緩蝕作用，但與0.1g/LPASP復配，緩蝕效率達到70.71％，比單獨使用PASP時提高了44