環(huán)境友好型緩蝕劑的試驗研究.pdf

1、緩蝕劑以在表面形成吸附膜或與金屬基體反應生成保護膜層等形式對金屬腐蝕產(chǎn)生抑制作用。合理科學的應用緩蝕劑可以有效抑制金屬在不同環(huán)境中的腐蝕。緩蝕劑技術(shù)因其具備良好的緩蝕效果、經(jīng)濟、易于操作，逐漸在防腐蝕領(lǐng)域占據(jù)重要地位。緩蝕劑種類齊全，在不同酸堿程度的腐蝕介質(zhì)甚至氣體介質(zhì)中均有應用，廣泛存在于石油化工、水處理、建筑等行業(yè)。
　　目前混凝土領(lǐng)域所用緩蝕劑大多為無機鹽型緩蝕劑，因不能有效解決陰極區(qū)的防護問題，所以常與有機型緩蝕劑復配使用

2、，但許多有機型緩蝕劑不能滿足環(huán)境與經(jīng)濟兼容的問題，因此尋找功能完善、效果明顯、成本低廉的環(huán)保型緩蝕劑成為發(fā)展的關(guān)鍵。緩蝕劑另一個重要的應用場合是含氯鹽的中性、弱堿性水介質(zhì)，包括各種循環(huán)冷卻水系統(tǒng)，其中需要添加大量的緩蝕劑以提高設(shè)備的使用壽命，尤其是氯鹽腐蝕嚴重的海水循環(huán)冷卻系統(tǒng)中，除了要求經(jīng)濟高效外，所添加緩蝕劑還必須滿足低毒環(huán)保，防止對海洋生態(tài)和生物產(chǎn)生不利影響，新型環(huán)保型緩蝕劑由此具備了巨大的市場需求。
　　基于以上背景，本研

3、究主要分為三部分。第一部分針對鋼筋混凝土的堿性環(huán)境下氯鹽對鋼筋造成的腐蝕，研究了鉬系石油磺酸鈉復合阻銹劑（緩蝕劑）的正交優(yōu)化設(shè)計。石油磺酸鈉屬于芳烴化合物的單磺酸鹽，有良好的吸附性能，鉬酸鈉、二乙醇胺低毒環(huán)保，選用鉬酸鈉、石油磺酸鈉、二乙醇胺三元復配，根據(jù)最優(yōu)化設(shè)計篩選具有最佳性能的阻銹劑。試驗采用電化學阻抗譜，通過分析不同配比阻銹劑溶液下的電化學阻抗譜，得到最佳配比的阻銹劑，最佳配比為鉬酸鈉300mg/L，二乙醇胺10mL/L，石油磺

4、酸鈉4mL/L。驗證實驗表明，試驗所得阻銹劑具有很好的緩蝕效果。
　　第二部分選取L-抗壞血酸（維生素C，Ascorbic Acid）作為研究對象，探討其在中性含氯鹽介質(zhì)中的可用性，采用電化學方法研究了L-抗壞血酸在3.5％NaCl溶液中的電化學行為。極化曲線和電化學阻抗測試結(jié)果表明，L-抗壞血酸是一種混合型緩蝕劑，對陰極反應抑制程度強于陽極，L-抗壞血酸在金屬表面的吸附遵從Langmuir等溫吸附，存在物理吸附和化學吸附兩種吸附

5、狀態(tài)，緩蝕效果最佳濃度為10-3mol/L，緩蝕效率可達75.4%，確定了其用于中性含氯鹽介質(zhì)中的可行性。
　　第三部分選取中性、弱堿性含氯鹽腐蝕環(huán)境的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)為研究背景，根據(jù)環(huán)境友好和有機無機復配的原則，選用L-抗壞血酸、鉬酸鈉、檸檬酸鈉三元復配，探究其在此腐蝕環(huán)境中的可行性。通過失重法，建立正交試驗，篩選得到具有最佳緩蝕性能的配比，分析了復配緩蝕劑在中性、堿性環(huán)境下的防腐性能和緩蝕規(guī)律，試驗所得緩蝕劑最佳配比為600mg