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低溫酸化緩蝕劑 |
冷卻水系統(tǒng)緩蝕劑的進(jìn)展
冷卻系統(tǒng)一般由熱交換器、冷卻塔、水泵及管道等部分組成，是一個(gè)以普通水作介質(zhì)通過冷卻塔循環(huán)冷卻的敞開體系。水的溫度變化和濃縮，水中的溶解氧的存在以及其他因素的聯(lián)合作用容易引起設(shè)備的腐蝕，導(dǎo)致系統(tǒng)泄漏，使用壽命降低，腐蝕產(chǎn)物的積聚也會(huì)導(dǎo)致?lián)Q熱率下降、管道的堵塞甚至停機(jī)，為此有必要對(duì)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)進(jìn)行防腐處理，緩蝕劑的種類很多，目前已研究應(yīng)用了鉻酸鹽、鋅鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、鎢酸雜多酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽等無機(jī)緩蝕劑，有機(jī)磷系、有機(jī)胺系、有機(jī)羧酸系、唑系等有機(jī)緩蝕劑。由于無機(jī)緩蝕劑都是一些較為傳統(tǒng)的緩蝕劑，其緩蝕機(jī)理已經(jīng)被大家所熟知，所以，在這里主要介紹有機(jī)緩蝕劑系列。
(1)有機(jī)磷
有機(jī)膦緩蝕劑主要有膦酸及其衍生物、磷酸有機(jī)衍生物、亞磷酸酯和磷雜環(huán)化合物。現(xiàn)已經(jīng)開發(fā)出氨基三亞基二膦酸、羥基亞乙基二膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸、二乙烯三胺五亞甲基膦酸、多元醇磷酸酯、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸等。有機(jī)磷系緩蝕劑與聚磷酸鹽在許多方面相似，不易水解是其不同于后者的顯著優(yōu)點(diǎn)，特別適用于高硬度、高pH和高溫下運(yùn)行的水系統(tǒng)。既具有優(yōu)異的緩蝕性能，又有優(yōu)異的阻碳酸鈣鎂垢的作用，因而被廣泛使用。Nalco公司推出一種馬來酸與次磷酸鹽在引發(fā)劑存在下，反應(yīng)生長(zhǎng)的低聚物緩蝕劑，具有良好的緩蝕效果。Kim等研究了HEDP對(duì)冷卻系統(tǒng)的鋼材的緩蝕性能，其緩蝕效果良好。Touir等研究了膦酸鹽對(duì)冷卻系統(tǒng)的普通鋼的緩蝕作用。
(2)有機(jī)胺系
有機(jī)胺類化合物是緩蝕劑中應(yīng)用最多的一類物質(zhì)，脂肪胺、芳香胺、一元胺、二元胺與聚胺及其鹽均被廣泛應(yīng)用于金屬的緩蝕領(lǐng)域。二乙烯三胺五亞甲基膦酸是一種新型緩蝕劑，該產(chǎn)品有較長(zhǎng)的碳鏈，提高了其相應(yīng)的穩(wěn)定性。若與錳離子復(fù)合對(duì)碳鋼和銅合金有很好的緩蝕能力。二丁烯三胺國(guó)外20世紀(jì)90年代末期開始研究應(yīng)用，到2000年底，美國(guó)產(chǎn)量已達(dá)2000t/a。Schmitt等提出將聚琥珀先酰亞胺、乳糖酸等的衍生物作為抑制碳鋼腐蝕的綠色緩蝕劑。
(3)有機(jī)羧酸系
目前研究開發(fā)的羧酸類緩蝕劑多數(shù)為脂肪族取代羧酸，主要應(yīng)用于中性水介質(zhì)。酰基肌氨酸合成原料容易得到，無毒性，易降解，不會(huì)造成環(huán)境污染，且pH適合范圍很寬(6-11)，具有很大的發(fā)展前途。周達(dá)江等采用溶液共混技術(shù)，制備了季銨化腐植酸和膦基丙烯酸/馬來酸酐共聚物的共混物，具有很好的阻垢、緩蝕能力，并有良好的滅藻作用。氨基酸是一種兼具有堿性氨基和酸性羧基的兩性化合物，其不但可以通過蛋白質(zhì)水解制得，而且在自然環(huán)境中能夠全部分解，因而成為備受關(guān)注的綠色環(huán)保型緩蝕劑。作為無毒的環(huán)保型緩蝕劑具有廣譜的實(shí)用性，可抑制碳鋼、Al、Co、Ni、Cu等腐蝕，同時(shí)對(duì)防止金屬的局部腐蝕也有較好的效果。
(4)唑系
苯并三氮唑是一種很好的銅和銅合金緩蝕劑。它不但能抑制金屬基體上銅溶解進(jìn)入水體中，而且能防止銅離子在鋼、鋁、鋅及鍍鋅鐵等金屬上的沉積和黃銅的脫鋅，此外苯并三氮唑?qū)e、Zn和Sn也有緩蝕作用，在pH=6-10的區(qū)間緩蝕效率最高。Mahgoub等研究了雜環(huán)化合物phenylpyrazolo [1,5-c]pyrimidine-7(6H)thione (Phenyl)等對(duì)鐵合金的緩蝕作用，研究表明：雜環(huán)化合物對(duì)鐵合金的緩蝕效率很高，達(dá)93.42%。張世超等研制了一種具有多吸附中心的長(zhǎng)鏈烷基咪唑類陽(yáng)離子緩蝕劑，具有良好的緩蝕性能，并具有良好的殺菌性能。另外Bentise設(shè)計(jì)合成了一種分子中含有兩個(gè)噻吩基結(jié)構(gòu)單元的三唑衍生物。Quraishi等通過含有不同取代基的三唑化合物和芳香醛進(jìn)行縮合，合成了一系列三唑衍生物緩蝕劑。由于這些緩蝕劑分子結(jié)構(gòu)中包含三個(gè)氮原子的三唑環(huán)、巰基和甲亞胺基等多個(gè)活性吸附中心，因而表現(xiàn)出優(yōu)異的緩蝕性能。
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