Gemini陽離子表面活性劑的緩蝕性能研究.pdf

1、Gemini表面活性劑是一種具有特殊分子結(jié)構(gòu)的新一代表面活性劑，它將兩個(gè)單鏈單頭基普通表面活性劑在離子頭基處通過化學(xué)鍵聯(lián)接在一起，從而阻抑了表面活性劑有序聚集過程中的頭基分離力，極大地提高表面活性。
　　 關(guān)于Gemini表面活性劑的研究起于上世紀(jì)70年代，上世紀(jì)90年代后期，我國開始進(jìn)行研究。目前，關(guān)于Gemini表面活性劑的研究主要集中在發(fā)泡性，電導(dǎo)率等性能，而且基材多數(shù)為A3鋼，少有對(duì)其緩蝕性能進(jìn)行研究，并對(duì)間隔基對(duì)其腐蝕

2、性能影響的文章。因此本實(shí)驗(yàn)以2Cr13鋼為基材，通過失重腐蝕法、電化學(xué)法等方法測試Gemini表面活性劑在25℃、1MHCl溶液環(huán)境下的電化學(xué)行為，研究其腐蝕機(jī)理和緩蝕性能。主要工作和試驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 1)測定了Gemini表面活性劑在水溶液中的表面張力γcmc和臨界膠束濃度CMC、計(jì)算了飽和吸附量?！?、最小比表面積Amin、最大效能πcmc和降低水溶液表面張力效率C20等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)的表面活性劑相比，Gemini表面活

3、性劑具有較低的CMC值和很強(qiáng)的表面活性。
　　 2)通過失重腐蝕法，電化學(xué)法等研究了在25℃、1MHCl溶液環(huán)境下，間隔基的長短對(duì)Gemini表面活性劑在2Cr13鋼表面的緩蝕性能影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：Gemini表面活性劑在2Cr13表面的吸附符合Langmuir方程，形成單分子吸附層，但對(duì)吸附能無影響，間隔基增長，其抑制作用越強(qiáng)；2.Gemini表面活性劑能抑制2Cr13鋼在1MHCl溶液中腐蝕的電化學(xué)陰極過程，增大陰極還原反

4、應(yīng)的電化學(xué)阻力，Gemini間隔基越長，其作用越顯著。
　　 3)通過失重腐蝕法和電化學(xué)法研究了Gemini表面活性劑對(duì)A3鋼在25℃、1MHCl溶液中的緩蝕行為及性能。實(shí)驗(yàn)證實(shí)：12-n-12系列Gemini表面活性劑對(duì)A3鋼在25℃、1MHCl溶液中的腐蝕有極強(qiáng)的抑制作用，尤其是12-5、6-12兩種緩蝕劑，在極低的濃度下緩蝕效率就達(dá)到了85％以上，且隨著間隔基的增加，Gemini表面活性劑對(duì)A3鋼在25℃、1MHCl溶液中

5、的腐蝕的緩蝕作用呈現(xiàn)增強(qiáng)趨勢。
　　 4)在50℃、70℃和90℃下，添加12-n-12(n=3，4，5,6)型Gemini表面活性劑后，2Cr13鋼在飽和H2S/CO2介質(zhì)中的腐蝕速率隨表面活性劑濃度的增加而呈指數(shù)衰減，表明這兩種Gemini表面活性劑具有良好的緩蝕抑制能力。并且隨著溫度的升高，緩蝕性能增加，但在70℃到90℃時(shí)，同一表面活性劑的緩蝕性能趨于平緩，這是由于溫度上升，Gemini表面活性劑的膠束聚集數(shù)下降。

6、>　　 5)對(duì)比2Cr13鋼與A3鋼的極化曲線，對(duì)比2Cr13鋼在在飽和H2S/CO2環(huán)境中與在25℃、1MHCl溶液中的緩蝕性能：1、2Cr13鋼和A3鋼在25℃、1MHCl溶液中因?yàn)槠涑煞趾徒Y(jié)構(gòu)腐蝕的失重速率有極大的不同。當(dāng)加入12-3-12和12-4-12型Gemini表面活性劑后，A3鋼和2Cr13鋼的腐蝕速度受到的影響比較相像，但是加入12-5-12、12-6-12兩種Gemini表面活性劑，則有了一定的差異，A3鋼在極低的