CN102703906A - 抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂 - Google Patents

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赖俐超
唐春保
张丰如
杨金燕
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Abstract

本发明提供一种抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂，旨在提供一种有效抑制钛在酸液中腐蚀，可完全生物降解的缓蚀剂；该缓蚀剂为聚环氧琥珀酸；属于金属材料/化工设备防腐蚀技术领域。

Description

抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂
技术领域
本发明提供了一种缓蚀剂，具体的说，是抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂，属于金属材料/化工设备防腐蚀技术领域。
背景技术
化工生产上，有些钛容器需在酸液中使用；而钛材质的冷凝器和加热器，使用一段时间后，表面易结垢，影响传热，需进行清洗，清洗剂常用硫酸和盐酸。虽然钛是耐腐蚀性较高的金属，但它在非氧化性的酸介质中会受到强烈腐蚀。抑制金属在使用介质中腐蚀的简单有效方法是在腐蚀介质中添加缓蚀剂。目前在酸介质中使用的钛缓蚀剂，品种多样：无机物有Cu2+、Fe3+、Cr6+等；有机物有硝基及亚硝基芳香族化合物、金莲橙和茜素类化合物等；还有一些复配物。这些缓蚀剂大部分易污染环境，对人体毒害大。而无机离子易沉积到钛容器表面，给生产带来不良影响。
随着环境保护意识的提高和环境保护法规的日益严格，开发环境友好型的绿色缓蚀剂成了当前的研究热点，聚环氧琥珀酸（PESA）是20世纪90年代开发的一种无磷无氮新型绿色水处理剂。其合成工艺清洁，利用后能被微生物降解，不会在环境中累积，被认为是一种环境友好型的绿色化学品，它在各行业中的应用正受到人们的重视。PESA用作缓蚀剂，多见于对碳钢和铜及其合金的研究，通常将PESA与其它物质复配后，用于抑制这些金属在使用介质中的腐蚀，目前还没有将其用作酸介质中的钛缓蚀剂的报道。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种有效抑制钛在酸液中腐蚀，可完全生物降解的缓蚀剂。
本发明的技术方案：一种抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂，该缓蚀剂为聚环氧琥珀酸。
上述的抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂，所述的酸液为硫酸或盐酸的其中之一或者它们的组合。
本发明的有益效果：本发明提供的用于抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂，组份单一，缓蚀效率高，达到99%以上；而且该缓蚀剂无毒无害，可生物降解，对环境无不良影响，符合日益严格的环境保护法规的要求，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步地详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。
试验方法：
测试采用失重法。试验材料为纯钛片，规格8cm×4.5cm×0.2cm。实验介质为一定浓度的盐酸溶液或硫酸溶液。试片用600目砂纸打磨，除去表面的腐蚀产物，并除油，水洗，吹干，称重。然后将其放入一定浓度的酸溶液中，置于一定温度的恒温水浴锅，静置72小时后，取出，水洗，吹干，称重。由试片放入前后的质量变化计算钛片的腐蚀速率和缓蚀剂对钛的缓蚀效率。计算公式如下：
腐蚀速率：v(mm/a)=△m×8.76/(s·t·d)
式中，△m为钛片浸泡前后的质量变化（g），s为钛片表面积（m2），t为浸泡时间（h），d为钛材密度（g/cm3）。
缓蚀效率：E(%)=(v0-v)×100/v0
式中，v0为未加缓蚀剂的钛片腐蚀速率(mm/a)，v为添加缓蚀剂的钛片腐蚀速率(mm/a)。
实施例1
实验介质为不同浓度的HCl溶液，实验温度（30±1）℃，将缓蚀剂PESA直接添加到酸液中。按上述方法分别测试钛片的腐蚀速率和缓蚀效率。测试结果如下表：
表1不同浓度盐酸溶液中PESA对钛的缓蚀效果
HCl浓度 PESA浓度 腐蚀速率(mm/a) 缓蚀效率（%） 试片外观
2 mol/L 0.07g/L 0.00260 99.13 光亮
4 mol/L 5.1g/L 0.00469 99.22 光亮
6 mol/L 17g/L 0.00441 99.75 光亮
实施例2
实验介质为不同浓度的H2SO4溶液，实验温度（30±1）℃，将缓蚀剂PESA直接添加到酸液中。按上述方法分别测试钛片的腐蚀速率和缓蚀效率。测试结果如下表：
表2不同浓度硫酸溶液中PESA对钛的缓蚀效果
H2SO4浓度 PESA浓度 腐蚀速率(mm/a) 缓蚀效率（%） 试片外观
1 mol/L 0.8g/L 0.00543 99.06 光亮
2 mol/L 6.5g/L 0.00623 99.11 光亮
3 mol/L 13g/L 0.00587 99.34 光亮
实施例3：
实验介质为2mol/LHCl，将缓蚀剂PESA直接添加到酸液中。按上述方法分别测试不同温度下钛片的腐蚀速率和缓蚀效率。测试结果如下表：
表3不同温度盐酸溶液中PESA对钛的缓蚀效果
温度 PESA浓度 腐蚀速率(mm/a) 缓蚀效率（%） 试片外观
30℃ 0.07g/L 0.00260 99.13 光亮
50℃ 1.1g/L 0.00776 99.59 光亮
70℃ 2.5g/L 0.00451 99.90 光亮
90℃ 5.3g/L 0.0107 99.94 稍暗
实施例4
实验介质为1mol/LH2SO4，将缓蚀剂PESA直接添加到酸液中。按上述方法分别测试不同温度下钛片的腐蚀速率和缓蚀效率。测试结果如下表：
表4不同温度硫酸溶液中PESA对钛的缓蚀效果
温度 PESA浓度 腐蚀速率(mm/a) 缓蚀效率（%） 试片外观
30℃ 0.8 g/L 0.00543 99.06 光亮
50℃ 2.5g/L 0.0102 99.58 光亮
70℃ 5g/L 0.00642 99.90 光亮
90℃ 12g/L 0.0136 99.95 稍暗

Claims (2)

1.一种抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂，其特征在于，该缓蚀剂为聚环氧琥珀酸。
2.根据权利要求1所述的抑制钛在酸液中腐蚀的缓蚀剂，所述的酸液为硫酸或盐酸的其中之一或者它们的组合。
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