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幾種無機緩蝕劑

分類 : 清洗劑日期:2022-08-14瀏覽 : 287

  ①亞硝酸鹽它易溶于水,一般配成2%?20%水溶液,并常加入0.3%?0.6%的NO2CO3調節pH在8?10之間。它對黑色金屬(鋼、鐵、錫合金等)緩蝕效果好,而對于Cu等有色金屬則無效。NaNO2之所以能起到緩蝕作用,主要是因為NO」可以使鐵氧化并生成高價難溶的氧化物而沉積在金屬表面。亞硝酸鹽的緩蝕性能極大地依賴于溶液中侵蝕性離子(如CL、NO;等)的濃度和它們自身的濃度。當亞硝酸鈉濃度低時,它可能促進腐蝕;只有達到一定濃度時,亞硝酸鈉才具有好的緩蝕作用。因此,亞硝酸鈉屬于“危險性緩蝕劑”。

  研究發現亞硝酸鹽有致癌作用,使其應用受到了限制。近年來,人們著手尋求亞硝酸鈉的代用品,并取得了一定的成績,如苯甲酸鈉的芳環上同時引入硝基、漠、碘等的衍生物,可獲得與亞硝酸鈉相近或優良的防銹效果。屬于這一類型的衍生物有:對碘化苯甲酸三乙醇胺、對丁氧基苯甲酸鈉、3,5-二漠-4-甲氧基苯甲酸鈉及二硝基水楊酸等。

  ②磷酸鹽作為水溶液中緩蝕劑的磷酸鹽有:磷酸鈉、磷酸氫二鈉、三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。磷酸氫二鈉是很弱的緩蝕劑,濃度增大時則成為腐蝕的促進劑。磷酸鈉的緩蝕作用比二鈉鹽要好,當其濃度增大時,緩蝕作用明顯增加。實驗表明,Na2HPO4對鋼、鑄鐵、鉛等防銹有效,但能促進Cu的腐蝕;六偏磷酸鈉可作鋼、鑄鐵、鉛的緩蝕劑,但對Cu、Al有相反作用。另外,磷酸鹽與銘酸鹽混合使用,有緩蝕協同效應,pH在6.5?6.0時,效果最佳。

  ③銘酸鹽和重銘酸鹽K2CrO4xK2Cr2O7是有色金屬通用的水溶性緩蝕劑,對黑色金屬也有良好的緩蝕作用。其緩蝕機理一般認為是由于它與亞鐵鹽作用生成了難溶的三氧化二銘(Cr2O3)與氧化鐵(Fe2O3.Fe3O4)組成的保護膜。銘酸鹽的緩蝕作用與溶液中的其他陰離子(如SO「、NO;等)有關。這些腐蝕性陰離子的濃度越大,銘酸鹽的臨界濃度也越大,其中以CL的影響為最大。

  另外,銘酸鹽的保護濃度還與溶液的溫度有關,溫度升高,保護濃度也增大。例如,20C時,足以抑制腐蝕的銘酸鹽濃度,當溫度升高到80°C,已不能滿足緩蝕要求,銘酸鹽濃度必須提高1?2倍。

  近年來,人們研究了大量的有機銘酸鹽緩蝕劑,如銘酸割胺,銘酸的甲胺、二甲胺、異丙胺、丁胺、二環己胺、環己胺鹽等。有機銘酸鹽的臨界保護濃度比銘酸鉀低,保護性也好。

④碳酸鹽例如碳酸鈉(NQ2CO3),白色粉狀固體,水溶液呈堿性。可作黑色金屬的緩蝕劑,一般不單獨使用,常和NaNO3復配使用,用以調節溶液的pH。

⑤烏洛托品六亞甲基四胺[(CH2)6N4]無毒無味,作為傳統的清洗緩蝕劑,適用于黑色金屬在鹽酸中的清洗,廣泛用于各行業用的蒸汽鍋爐和鍋爐熱交換器的清洗。其濃度為1.5%時,緩蝕效率出現最大值(>95%),大于該濃度后,緩蝕效率下降;隨著溫度升高,烏洛托品的緩蝕作用效果降低。

⑥硅酸鹽硅酸鹽資源豐富,無毒、價廉、抑菌,是一種“環境友好”的緩蝕劑。例如硅酸鈉(Na2SiO3),俗稱水玻璃,是一種堿性水溶性緩蝕劑。它不僅可以保護鋼,而且可用于保護鋁合金、銅、鉛及錫等金屬。

a、硅酸鈉單獨使用硅酸鈉的緩蝕能力與其模數有關(mN°20?nSiO2,m/n即為硅酸鈉模數),為2.0?2.8(最好為2.4)時較好,用水將其稀釋充分攪拌后靜置,保留上層清液可作為防銹液。將除銹去污后的冷鐵浸泡在上述溶液中,自然干燥即可,處理后的冷鐵可在普通室內保存1?2個月而不生銹;當添加0.20mg/g的硅酸鈉時,鋁合金在3.5%NaCI溶液中具有較好的緩蝕作用。硅酸鈉作為緩蝕劑單獨使用成膜慢,所形成的膜有孔隙,易形成硅垢,與其他物質復配使用已成為一種發展趨勢。

b.硅酸鈉復配使用Njff-H緩蝕劑是由硅酸鈉、鑰酸鹽、有機胺復配而成的,主要控制陽極反應的混合抑制型緩蝕劑。加量0.2%時,對G105鋼試片80。動態腐蝕的緩蝕效率達88.2%。硅酸鈉為主,與聚環氧琥珀酸(PESA)、苯并三氮哩(BTA)、Zn2+復配使用的緩蝕劑,當四種試劑構成配比為60:40:1:8時顯示出較好的協同效應,此時對銅的緩蝕效果好。

  硅酸鈉與鑰酸鈉復配后可在材料表面形成完整致密的保護膜層,彌補單一用鋁酸鈉所形成的膜致密度不夠的缺陷,阻止腐蝕的發生和進行。在高ci-濃度環境中,此緩蝕劑仍能有效地阻止CL通過膜層向金屬表面的遷移,抑制金屬的腐蝕。由硅酸鈉、鑰酸鍍和烏洛托品復配的緩蝕劑是冷軋鋁板在1mol/LHCI中的非磷、非銘高效復合型緩蝕劑,緩蝕效率可達99.9%。有機硅酸鈉可抑制陽極反應。甲基硅酸鈉、乙烯基硅酸鈉、氨丙基硅酸鈉和聚酰有機二硅酸鈉與鋅鹽均具有良好的協同效應。當與4mg/L的-鋅鹽復配使用時,聚酰有機二硅酸鈉的緩蝕效果很好,當藥劑濃度為150mg/L時,緩蝕效率可達95.5%。另外,有機硅酸鈉結垢性比無機硅酸鈉小,聚醒有機二硅酸鈉的結垢率僅為4.36%,而硅酸鈉為13.4%。對硅酸鈉的保護作用機理有兩種不同觀點:一種認為是不定形的硅凝膠與鐵的水化物在金屬表面沉積形成保護膜;另一種認為帶負電荷的溶膠粒子與帶正電荷的鐵離子在腐蝕過程開始的位置聚集,并相互作用生成硅酸鐵,從而阻滯了陽極腐蝕過程。有些無機緩蝕劑或其他無機助劑具有雙重作用,在發揮積極作用(緩蝕、鈍化)的同時,為水體提供了比較充足的無機離子(如碳酸根、硫酸根、磷酸根等或其他陽離子)以利于生成鈍化保護膜,但這些離子在一定情況下也形成結垢離子,所以使用時盡可能不要過量。

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