鍍鋅設(shè)備土酸清洗緩蝕劑的研制與評價(jià).pdf

1、分類號：密級：學(xué)校代碼：學(xué)號：10165201211000895遣宰師耗大擎碩士學(xué)位論文②鍍鋅設(shè)備土酸清洗緩蝕劑的研制與評價(jià)作者姓名：學(xué)科、專業(yè)：研究方向：導(dǎo)師姓名：趙麗無機(jī)化學(xué)金屬腐蝕與防護(hù)焦慶祝教授2015年3月遼寧師范大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鋅是工業(yè)和生活中常見的重要有色金屬之一，常用于金屬防腐的鍍層保護(hù)和設(shè)備的電化學(xué)陽極保護(hù)。隨著現(xiàn)代工業(yè)、農(nóng)業(yè)和水產(chǎn)業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，鍍鋅設(shè)備大量增加，尤其是農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的鍍鋅蒸發(fā)冷和水產(chǎn)加工儲藏業(yè)的制

2、冷換熱器，幾乎全部是鍍鋅設(shè)備。這些鍍鋅換熱設(shè)備在運(yùn)行過程中常常由于介質(zhì)(多數(shù)為水)中雜質(zhì)沉積而結(jié)垢，導(dǎo)致設(shè)備換熱效率下降，甚至無法運(yùn)行。清除積垢的最佳方法是化學(xué)清洗，而使用的有效清洗劑為鹽酸或土酸。由于鋅電極電位很低(多e=07628V)，鋅與酸反應(yīng)平衡常數(shù)∥=5888X1025，鋅在酸中的耐蝕性級別為lO級，是最不耐蝕的金屬材料之一，因此鍍鋅設(shè)備的酸性清洗緩蝕劑研制難度很大。由于鍍鋅設(shè)備鍍層很薄，即使鋅緩蝕效率達(dá)99％以上，也很難保證

3、鍍鋅層不被腐蝕。加之設(shè)備有鋼鐵暴漏時(shí)，極易產(chǎn)生宏觀電偶腐蝕，因此鍍鋅設(shè)備酸性清洗緩蝕劑研制難度很大。國內(nèi)已研制成功幾種鍍鋅設(shè)備鹽酸清洗緩蝕劑，而具有實(shí)用價(jià)值的鍍鋅設(shè)備土酸清洗緩蝕劑在國內(nèi)外均未見報(bào)道。本文在25％的土酸溶液中，常溫下針對大量化合物對鋅的緩蝕性能進(jìn)行篩選。實(shí)驗(yàn)表明，醛類、雜環(huán)類、季銨鹽類等化合物在土酸中對于鋅具有良好的緩蝕效果。大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，單組份緩蝕劑中醛類和胺類之間具有很好的緩蝕協(xié)同效應(yīng)，其中四種胺[z醇胺(SA)

4、、N甲基L醇胺(NA)、苯胺(BA)、鄰苯二胺(LA)】和四種醛【水楊醛(SQ)、苯甲醛(BQ)、糠醛ⅨQ)、肉桂醛(IⅫ)】之間協(xié)同效應(yīng)最佳。用失重法及電化學(xué)法針對這十六組醛和胺組合的雙組份緩蝕劑進(jìn)行評價(jià)，同時(shí)分析了緩蝕作用機(jī)理。土酸介質(zhì)中，鋅在不同濃度的胺類和醛類作用下，得到其腐蝕速率和緩蝕效率關(guān)系圖，證實(shí)了胺類和醛類發(fā)生了很好的緩蝕協(xié)同效應(yīng)，并且得出胺類和醛類混合時(shí)的最佳配比。電化學(xué)極化曲線表明，加入醛和胺所組成的緩蝕劑與單獨(dú)醛或

5、胺作緩蝕劑相比，腐蝕電位正移，腐蝕電流明顯減小。組合緩蝕劑為陰極抑制型，是安全型緩蝕劑。該類緩蝕劑的緩蝕作用是由于醛中氧上的孤電子對或胺中氮上的孤電子對以及席夫堿中的兀電子在鋅表面交叉吸附或重疊吸附的結(jié)果。通過多組分緩蝕劑的復(fù)合，確定了最佳組合的緩蝕劑成分，并用正交實(shí)驗(yàn)方法獲得了緩蝕組分之間最佳配比，從而研制出一種高效鍍鋅設(shè)備土酸清洗緩蝕劑JZL，并對其緩蝕性能進(jìn)行了評價(jià)。失重法研究結(jié)果表明，該緩蝕劑緩蝕率可高達(dá)999％以上，可使鋅的腐