硝酸条件下不锈钢+碳钢材料缓蚀剂的开发研究(2)
结 论 42
致 谢 43
参考文献44
1 引言
随着科技的发展，在工业生产以及中央空调系统中都会采用换热器，换热器是一种节能设备，它是使物料之间的热量传递在不同温度的两种或两种以上流体之间进行，热量由较高的流体经由一些方式就可以传递给温度较低的流体，从而流体的温度就可以满足规定中的要求，也就达到了过程工艺条件，它是提高能源利用率的重要设备之一。换热器是化工、食品生产等各个不同工业部门的通用的设备仪器，在生产中居主要地位。换热器由许多根管道组成，而管道的材质目前主要有不锈钢和碳钢这两种。在使用一段时间后，由于不锈钢或碳钢制成的管道表面会结垢。一个生活中非常实际的问题浮现了，究竟该如何清洗垢呢。目前，主要采用酸洗的方法来去除管道表面的水垢。
酸洗的应用是很广泛的。它在各个工业部门的不同生产工艺过程中都有应用实例, 电力、动力和交通运输工业中的锅炉和热交换器的除垢、除锈等，都与酸洗有关。在实际工业中有很多不同种类的酸都可以用于酸洗，例如盐酸、硝酸和有机酸等[1]。针对不同种类的酸洗液，都会有不同的酸洗缓蚀剂。酸洗的目的在于清理钢铁等金属的表面。在酸洗过程中，酸使钢铁迅速溶解。如果添加合适的缓蚀剂，我们就可以按照自己的要求控制溶解的程度。正确选择酸洗缓蚀剂是至关重要的。
1.1 缓蚀剂研究应用历史
我们将能够抑制金属锈蚀性质的一类无机以及有机物质的统称为缓蚀剂[1]。在金属的表面上有效吸附有机物质，导致其表面的电化学行为被影响。按照缓蚀机理可以分为两种类型[2]。即对于表面发生的阳极反应和阴极反应的抑制。缓蚀剂开始出现，是用于金属酸洗和酸洗缓蚀剂的应用。19世纪中期就已经应用于工业上。
Smith.C.A的文章中曾简述了在1847年时采用硫酸、硝酸酸洗金属的工艺过程。世界上第一个和缓蚀剂有关的专利，被认为是1860年英国的Baldwin的专利（B.P-2370 1860）。
20世纪初，与缓蚀剂有关的研究已经慢慢发展起来。缓蚀剂的组分已经被转变了，从天然的植物向矿物原材料的加工产物的角度看来。缓蚀剂的品种又一次被扩充了。
20世纪前叶，世界各地的科技人员开始进行有机缓蚀剂的开发研究[3]。从煤焦油中提取出来的氮、硫、氧有机化合物[4]，研究它们的缓蚀性能以及其可行性。1920年钢在酸性介质中的缓蚀剂又添加了一种-甲醛。
50 年代中期, Bergdorf W.H.等[5]推出了吹冰氟磷酸铵作为发烟硝酸中不锈钢的缓蚀剂, 取得明显的缓蚀效果。
1962年,Brook M[ 6] 收集归纳了近30～50 年代中, 世界各地的期刊、专利上所发布的大概150 种缓蚀剂的名称、组成，包括应用范围(金属及腐蚀介质) 等资料, 其中很大的一部分都是有关于单一成分的。与此同时, Merrick. R. D 等人[7] 于美国国家腐蚀工程师协会(NACE) 的年度会议, 详细描述在美国市场上市的一系列商品，以及这种商品的理化性质。他们在不同的酸性介质溶液( H2SO4、HCl、HNO3、H3PO4、⋯⋯) 中的缓蚀剂效果。
20世纪6、70年代，来自印度的Desai.M.N教授[8-10]等人解释了与铜、铝还有铝的合金在不同的介质中，像工业冷却水，碱性或盐溶液，硝酸等，不同类型的有机缓蚀剂的抑制腐蚀的性能的研究。其中包括硫脲、苯胺、苯甲酸、苯酚、醛和他们的衍生物等等[11]。
1997年，Tomnesani. A等[12]提出了这样的理论，即在氯化钠溶液中, 仍然应该首选苯三唑及其烃基衍生物作为铜用缓蚀剂。试验表明, 这一类有关苯三唑衍生物缓蚀效果的顺序为: B T A-C5> B T A-C4> B T A-C1> B T A。