土酸介质中碳钢高温缓蚀剂的研制

【摘要】：本文采用失重法,通过测定数十种有机化合物存在条件下5%土酸介质中碳钢的腐蚀速率和缓蚀率,筛选出土酸体系中对碳钢缓蚀效果较好的几类化合物:炔醇、阳离子表面活性剂和杂环化合物。 选取这几类化合物中的丙炔醇、1,4-丁炔二醇、1227、苯扎溴胺和溴代十六烷基吡啶分别作为研究对象。通过吸附理论和电化学极化曲线研究不同温度下它们在5%的土酸介质中对碳钢的缓蚀作用,分析缓蚀作用的机理。由实验结果可见:这几种物质在碳钢表面产生单分子层吸附,并且满足Langmuir吸附规律,吸附过程为放热反应,随着温度的升高,吸附能力减弱,缓蚀效率下降,在80℃时它们的缓蚀率分别为:94.93%、86.06%、97.13%、95.93%和97.71%。除溴代十六烷基吡啶为阳极型缓蚀剂外,其它四种均为混合型缓蚀剂,这五种化合物存在时都能使腐蚀电流有不同程度的降低。 由于在升高温度后各单组分缓蚀剂缓蚀率较低,不能满足实际需要,因此通过正交实验方法对这几种物质进行复配,得到一种缓蚀效果良好的复合缓蚀剂,并对该复合缓蚀剂进行各种缓蚀性能的评价。分别测定了该缓蚀剂存在条件下,土酸溶液中碳钢的腐蚀速率随温度的变化,随土酸浓度的变化,随时间的变化和随Fe3+离子浓度的变化。并摄取了不同腐蚀条件下,碳钢表面的扫描电镜照片。实验证明该缓蚀剂是一种阳极型缓蚀剂,在80℃、土酸(HCl:HF=7:3)浓度为20%、反应时间为24小时和Fe3+离子浓度为1000ppm各项指标扰动范围内均不失效,钢试片的腐蚀速率均能满足国家标准(﹤6 g·m-2·h-1),说明该复合缓蚀剂 WP=6 具有优良的抗温度、抗酸度、抗时间、抗Fe3+离子和抗非均匀腐蚀性能,是一种优良的土酸介质中碳钢的高温缓蚀剂。