咪唑啉缓蚀剂在1 mol/L盐酸中对20#碳钢的缓蚀作用
2021-08-04王子恒朱雨晴余洪洋程振锋肖作安占丹
王子恒,朱雨晴,余洪洋,程振锋,肖作安,占丹*
(1.湖北文理学院纯电动汽车动力系统设计与测试湖北省重点实验室,湖北 襄阳 441053;2.湖北文理学院食品科学技术学院·化学工程学院,湖北 襄阳 441053)
我国每年有10%~20%的钢材因腐蚀而报废,经济损失占到国民经济总值的2%~4%[1]。为了延长材料和设备的使用时间,通常在腐蚀介质中对金属基材进行防腐蚀处理。如:改变材料的结构和组成[2-3];在金属基材表面覆盖保护层[4-6];电化学保护[7-8]和添加缓蚀剂[9-11]等。其中,添加缓蚀剂技术具有操作简单、成本低廉、防腐效果好、能耗低、绿色环保等优点被广泛应用。常用的酸洗缓蚀剂中咪唑类化合物毒性低、缓蚀性能优良,具有较好的开发价值和应用前景。
本文报道了咪唑啉在1 mol/L HCl中在20#碳钢表面上的吸附及缓蚀作用,以期为化工企业酸洗的腐蚀防护提供一些理论依据。
1 实 验
1.1 材料与试剂
试样为20#碳钢,其组成(质量分数)为:C 0.17~0.23,Mn 0.35~0.65,Ni ≤0.30,Cr ≤0.15,Cu ≤0.25,Si 0.17~0.37,S ≤0.035,P ≤0.035,其余为Fe。咪唑啉(96%),山东优索化工科技有限公司;盐酸,分析纯,西陇科学股份有限公司;乙醇,分析纯,国药集团化学试剂。
1.2 实验方法
将50 mm×25 mm×2 mm的试片用砂纸(200—400—800—1200—2000)逐级打磨至镜面,用蒸馏水冲洗,放入无水C2H5OH中超声震荡10 min,再放入真空干燥箱80 ℃烘20 min,取出,称量,记录质量W0,将其悬挂浸没于不同浓度咪唑啉的1.0 mol/L HCl中,进行平行挂片,在HH-600型恒温水浴箱中恒温10 h后取出试片,清洗,烘干,称量,记录质量W1,按式(1)计算平行试片的平均腐蚀速率(CR)
(1)
式中:S为20#碳钢的表面积,t为浸泡时间。
缓蚀率IE和表面覆盖度(θ)分别按式(2)和式(3)计算:……p>
