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氯化钠介质中06Cr19Ni10不锈钢缓蚀剂的研制

张欢  
【摘要】: 大量实践证明,不锈钢是水的准备、贮存、输送、净化、再生、海水淡化等水工业最佳选材,但不锈钢在含Cl~-的介质中经常发生点蚀,添加缓蚀剂作为一种较为经济、简便的抑制点蚀的方法已经广泛应用。 本着保护环境,节约资源的原则,本文采用电化学方法,通过测试不同化合物存在条件下,06Cr19Ni10不锈钢在3.5%氯化钠介质中(T=25℃)的点蚀电位、保护电位等参数,筛选出氯化钠体系中对不锈钢点蚀抑制效果较好的几种环境友好型缓蚀剂。 选取钨酸钠、硼酸钠、葡萄糖酸钠、某胺类化合物(本文简称为FW)分别作为研究对象。通过电化学极化曲线、电化学阻抗等技术研究它们在3.5%氯化钠介质中对不锈钢的缓蚀作用,分析缓蚀作用机理。实验结果表明:钨酸钠、硼酸钠、FW均为阳极抑制型缓蚀剂,而葡萄糖酸钠为混合抑制型缓蚀剂。钨酸钠的缓蚀作用是由于在不锈钢表面生成氧化膜,硼酸钠的缓蚀作用是由于在不锈钢表面生成沉淀膜,葡萄糖酸钠和FW的缓蚀作用是由于在不锈钢表面形成单分子层吸附膜,且均符合Langmuir等温方程。 但是各单组分缓蚀剂缓蚀率不能满足实际需要,本论文以钨酸钠、硼酸钠、葡萄糖酸钠、FW四种缓蚀剂为基础缓蚀剂进行复配实验研究,结果表明当其浓度(g/L)比例为1:40:60:1时,缓蚀率高达96.2%,远远高于单组份缓蚀剂,按此比例复配得到复合缓蚀剂,命名为DWS。 本论文利用电化学循环伏安扫描和线性极化技术,分别测试不同浓度DWS缓蚀剂存在条件下,不锈钢在氯化钠溶液中的各项腐蚀参数;利用电化学阻抗技术,分别测试未添加及添加了100mg/L DWS的06Cr19Ni10不锈钢在氯化钠溶液中的Nyquist图。结果表明,复合缓蚀剂DWS是一种阳极型缓蚀剂,当其浓度达到100mg/L时,不锈钢的点蚀电位、保护电位和极化电阻等均有显著提高,缓蚀率高达96%,其缓蚀作用主要是由于复合缓蚀剂在不锈钢表面的吸附作用形成单分子层吸附膜,且膜中含有的W0_4~(2-)和B_4O_7~(2-)能吸附于吸附膜表面薄弱处,从而增加吸附膜的致密性,有效地阻滞Cl~-在不锈钢表面吸附,使得不锈钢耐点蚀性能大大提高。


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