王永垒，李海云，方红霞 （黄山学院化学化工学院，安徽 黄山245041）

徐先刚 （常州联江环保科技有限公司，江苏 常州213164）

不锈钢作为一种特种材料，在化工生产领域应用较广［1，2］。金属设备在酸性介质中的腐蚀是现代工业生产中最常见的腐蚀体系，其涉及到设备清洗等方面，因此研究不锈钢在酸性腐蚀体系的缓蚀保护有着重要的意义［3～6］。下面，笔者利用失重法研究了硫脲缓蚀剂在常见的酸洗体系（10%盐酸、10%硫酸及10%硝酸溶液）中对不锈钢的缓蚀作用，以便为不锈钢设备的酸洗作业提供指导。

1 试验部分

1.1 试验材料

硫脲、盐酸、硫酸、硝酸（均为分析纯），不锈钢腐蚀挂片（28cm2，扬州祥玮机械有限公司）。

1.2 缓蚀性能评价方法

恒温40℃的条件下，将不锈钢挂片放入含不同浓度缓蚀剂的腐蚀溶液中浸泡一段时间（10%盐酸，2h；10%硫酸，0.5h；10%硝酸，2h）后，取出试样，依次用蒸馏水、酒精和丙酮清洗，干燥后称重，并按下列公式计算不锈钢挂片的腐蚀速率：

式中，v表示腐蚀速率，g／（m2·h）；Δw表示腐蚀失重试验前后试样的质量差，g；S表示试样的表观面积，m2；t表示浸泡试验时间，h。

缓蚀剂对不锈钢材质在不同腐蚀介质中的缓蚀率计算公式如下：

式中，η表示缓蚀剂的缓蚀率，%；v1、v0分别表示不锈钢腐蚀挂片在添加缓蚀剂及空白溶液下的腐蚀速率，g／（m2·h）。

2 10%盐酸中不同硫脲加入量对不锈钢的缓蚀作用分析

从图1可以看出，随着硫脲加入量的增加，其对不锈钢材质在10%盐酸溶液中的缓蚀作用明显增强。当硫脲的加入量为0.2%时，其对不锈钢挂片在10%盐酸中的缓蚀率最高，为92.6%，此后，随着硫脲加入量的继续增加，缓蚀率出现轻微下降趋势。与之对应的是，随着硫脲加入量的增加，盐酸溶液对不锈钢材质的腐蚀速率出现下降趋势，因而硫脲的适宜加入量为0.2%。

3 10%硫酸中不同硫脲加入量对不锈钢的缓蚀作用分析

图1 10%盐酸溶液中不同硫脲加入量对不锈钢缓蚀作用分析图

由图2可知，硫脲对不锈钢在10%硫酸溶液中的缓蚀作用是随着硫脲加入量的增加而出现先增加而后轻微下降的趋势。当硫脲的加入量为0.25%时，其对不锈钢挂片在10%硫酸溶液中的缓蚀率最高，为97.3%，此后，随着硫脲加入量的继续增加，腐蚀速率增加，缓蚀率出现下降的变化趋势。总体上看，硫脲在10%硫酸溶液中对不锈钢材质有明显的缓蚀保护作用，且硫脲用量为0.25%时可有效防止不锈钢在10%硫酸溶液中的腐蚀。

4 10%硝酸中不同硫脲加入量对不锈钢的缓蚀作用分析

图2 10%硫酸溶液中不同硫脲加入量对不锈钢缓蚀作用分析图

由图3可知，随着硫脲加入量的增加，硫脲对不锈钢在10%硝酸溶液中呈现轻微促进作用，其原因可能是不锈钢在硝酸溶液中本来就具有良好的耐蚀性能，而硫脲缓蚀剂在氧化性硝酸溶液中，会被氧化、分解，不仅硫脲自身失去缓蚀作用，其分解产物也有可能促进金属的腐蚀作用［7，8］。

5 结论

1）在不同的酸洗溶液中，硫脲对不锈钢的缓蚀作用不同的。

2）硫脲在10%盐酸及10%硫酸溶液中能够对不锈钢产生明显的缓蚀作用。在10%的盐酸溶液中，硫脲的适宜加入量为0.2%时；在10%硫酸溶液中，硫脲的适宜加入量为0.25%。

图3 10%硝酸溶液中不同硫脲加入量对不锈钢的缓蚀作用分析图

3）硫脲在10%硝酸溶液中对不锈钢表现出的是促进腐蚀的作用，这说明硫脲不适合作为缓蚀剂用于氧化性硝酸中。

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