聚天冬氨酸在自來(lái)水中對(duì)碳鋼緩蝕作用研究.pdf

1、在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，金屬腐蝕問(wèn)題遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。添加緩蝕劑是一種工藝簡(jiǎn)便、成本低廉、適用性強(qiáng)、應(yīng)用廣泛的防腐蝕方法之一。隨著人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)和可持續(xù)發(fā)展思想的深入，緩蝕劑的研究正向著高效、多功能、無(wú)毒、易生物降解的方向發(fā)展。聚天冬氨酸(PolyasparticAcid，PASP)正是一種新型綠色具有優(yōu)異特性的緩蝕阻垢劑，是近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外化學(xué)、水處理和醫(yī)藥等領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)課題。本文采用電化學(xué)阻抗與穩(wěn)態(tài)極化法，詳細(xì)研究了在中性水

2、體系中PASP對(duì)45＃碳鋼的緩蝕及協(xié)同緩蝕性能，并初步探討了緩蝕機(jī)理。主要研究工作及結(jié)論如下： 采用熱縮聚法以L-天冬氨酸為原料合成了聚天冬氨酸，并利用紅外光譜對(duì)其進(jìn)行了表征。 穩(wěn)態(tài)極化測(cè)試結(jié)果表明，在研究體系中PASP對(duì)碳鋼具有一定的緩蝕作用，且以抑制碳鋼腐蝕的陽(yáng)極反應(yīng)為主。聚天冬氨酸在碳鋼表面形成保護(hù)膜前后的陽(yáng)極極化曲線有明顯差異，說(shuō)明在該體系中PASP是以抑制陽(yáng)極為主的吸附型緩蝕劑。緩蝕性能隨著溫度的升高而降低；隨

3、著pH升高而增加。20℃時(shí)，當(dāng)PASP質(zhì)量濃度達(dá)到1.0g/L時(shí)，其緩蝕率已達(dá)到61.4％，最高緩蝕率可達(dá)93.10％(5.0g/L)。 電化學(xué)阻抗測(cè)試結(jié)果表明，中性水體系中，當(dāng)PASP質(zhì)量濃度低于1.0g/L時(shí)，PASP對(duì)碳鋼的緩蝕效率隨PASP濃度的增大而顯著增加，濃度到1.0g/L以后，緩蝕效率趨緩。與穩(wěn)態(tài)極化法測(cè)試所得規(guī)律一致。 在實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，PASP的腐蝕抑制系數(shù)與濃度呈線性關(guān)系，其在中性水溶液中對(duì)碳鋼的吸

4、附遵循Freundlich吸附等溫式，常溫20℃時(shí)，其等溫式為：logη=3.309+0.456logC。由此計(jì)算出該溫度下的吸附平衡常數(shù)K=2037.04和吸附自由能△G0==-28.35kJ/mol，說(shuō)明PASP在碳鋼表面的吸附是自發(fā)進(jìn)行的。 計(jì)算了碳鋼在添加不同濃度PASP的表觀活化能。未加入PASP的表觀活化能為134.34kJ/mol，加入PASP后其值最高達(dá)到248.98kJ/mol，PASP濃度越高，表觀活化能值也

5、越高，初步說(shuō)明PASP對(duì)碳鋼的緩蝕作用是通過(guò)提高活化能實(shí)現(xiàn)的。 實(shí)驗(yàn)研究證明，PASP與鉬酸鈉的復(fù)配物有良好的正協(xié)同緩蝕作用，復(fù)配濃度0.1g/L聚天冬氨酸和0.1g/L鉬酸鈉時(shí)，協(xié)同緩蝕效率最高為73.95％。 聚天冬氨酸與十二烷基硫酸鈉表現(xiàn)出明顯的協(xié)同緩蝕效果，單獨(dú)使用0.01g/L、0.05g/L十二烷基硫酸鈉時(shí)幾乎沒(méi)有緩蝕作用，但與0.1g/LPASP復(fù)配，緩蝕效率達(dá)到70.71％，比單獨(dú)使用PASP時(shí)提高了44