有机钼酸盐mdta对碳钢的缓蚀作用和机理.pdf

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第2第2期
膺蚀与防护
Gqy年2月
('T RRISIUN &. PRUTE TI)\
Feb.1!号
有机钼酸盐MDTA对碳钢的蚀作用和机理
龚浩”徐瑞芬陈旭後
y.2
北京化工末学北京10029
要对合成的有杌烯钼酸盐蚀剂,采用多种方法研宅了其对Q235钢的餐蚀作用和机理、确定了其临
界保护浓度,发现MDTA对钢有良好的绶蚀效果,分子内的有机基田利无机基团间有明昴协同缓蚀作用,主要
抑制腐独的阳极过程:在碳钢表面的成膜过程中,部分MoOi被还原成MoO2膜的成分主要为Fe-(Mo).):
FEMOO以及悕胺DTA和MDTA与Fe的螯合物。、
INHIBITIVE EFFECT AND MECHANISM OF ORGANIC MOLYBDATE
MDTA FOR CARBON STEEL
Gong Hao Xu Ruifeng Chen Xujun
Beijing University of Chemical Technology. Beijing 100029)
Abstract An enamune-mol ybdate MDTA has been synthesized in this work, Its Inhibitive effect and
mecha-nism fot catbon steel have been studied by many methods. It was found that MDT A had good inhibition on
carbon steel, the organic and inorganic funct an groups un MDTA molecules exhibited excellent synergistic acton
on corrosion inhibtion. It blocked mainly whe anodic process of corrosion, The protection film on carbon steel sir
face was composed mainly of Fe (Moo,),. Femoo and the chelates of enamine ITA and MDTA with Fe. A part
of Mo(); was reduced to Moo: during the formation of the film
Keywords Enamine-molybdate Carbon steel Inhibition
1引言
MDTA是针形无色透明晶体:熔点为270C
溶于水,不溶于乙醇、丙開、二甲苯、乙酸乙酯等有机
钼酸盐缓蚀剂的使用剂量大,妨得了它的推广溶新:1%水溶液、25C,其pH为6.,85:在水溶液中
应用。为了降低使用成本,扩大使用范围,可采用多的电离度列于表1:
狙分复配;也可把钼酸根引入有机化合物,发挥分子
表1不同浓意MDTA在水溶液中的电离度
内不同基团间的协同效应。徐越等已作了有意义的
浓度/mol、L0.010.00.03
工作口,但这方面研究工作的报道还很少。作者对合
电离度a4,%34.7
29,6
2D.9
成的有机烯胺钿酸盐蚀剂,研究了其对低碳钢的
缓蚀作用和机理、讨论了有机基园与无机基团间的
协同效应
3缓蚀作用的实验方法
2 MDTA蚀剂的合成及基本性能
研究材料为Q235(A3)钢+采用分析纯试剂和
去离子水配制溶液。用静态和旋转挂片失重法测定
选掙价廉、易得的烯胺DTA为原料,与镅酸按
衡蚀速度及缓蚀率。
定摩尔比混合反应后,经冷却、洗涤、过滤、提纯、
小r曲线的测定用饱和甘汞电极作参比电极、用
干燥,得到无色晶体,其对碳钢具有良好的缀蚀作DTY9102型数字万用表测量电位。其它电化学测试
用
采用M-273、M-352电化学测试系统和398阻抗测
采用红外光谱、元素分析、等离子色谱等手段确试。环状阳极极化曲线回扫电流100pA扫描速度
定其分子组成和化学式。其化学式为 Cn Hmn,MoO、,5mVs,电流-时间曲线测试,在孔蚀电位之上
国家自然科学基金、腐伊与的护国家重点实验室、北京理化测试中心资助项月
?北京化工大学96届毕业硕土研究生
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宾浩等:有钼酸盐MITA时碳钢的鏺独作用和机理
50mV恒定,在预定的时间将Na(快速地注入电解和ITA+Na2MoO的临界保护浓度分别为在5,4
池中,剧搅拌,使Na浓度达到3c。性极化法1リい~5.49x10mnol/.和1.52x1D)?~1.55.
用HDV-7C恒电位仪。
1- mol/L。DTA,有加速蚀的趋势
表面膜组成与元素分布用XSAM800型表面分4.2影响MDTA蚀性的主要因素
析仪作XPS分析,Ar1溅射速度3-5nm:rmin
由表4~7表明:当MDTA浓度在5.66101
1.13、10'mplL范围内逐渐加大时,其缓蚀率
4实验结果与讨论
逐渐提高。当MDTA用量不足时,碳钢试片发生了
4.1MDTA对Q235钢的缓蚀性能和临界保护浓严重的局部腐蚀。pH值在7~10范围内、MDTA的
度C
缓蚀率随pH增大而提高,符合多数中性介质缓蚀
表2添加剝对Q235钢的蚀作用
剂的特点:当MDTA溶液的流速在0~0.44m:s范
围内增大时,MDTA的缓蚀率有所提高,但影响不
添加剂
-/gm-h1I、试件的外现
显著。提高温度对MDTA的缓蚀性有不良的影响,
空白
0,213
全面腐蚀为了保证必要的缓蚀率,应加大缓蚀剂浓度。
MDTA
100光亮如柯
表4不同浓度MDTA对Q235钢的绶蚀率
Na. Moo
2.41全面腐蚀
0.229
3全面腐蚀
添加剂C/10- Pmoll-V/gm-h-17、り:试片外观
Na: MDO-DTA 0 121
43.31
局部腐蚀
空白
0.213
全面腐蚀
注:=8D士1(、浓度ー1.D6、1r'moI/L,pfH=9.00士
MDTA
0.1710.64局部腐蚀
0.10459.99局部腐蚀
B.01,可斷加热8hd
0.04578.66点蚀
由表2可见,MDTA对Q235钢有显著的缓蚀
100光亮如初
作用,其缓蚀作用远远超过相同浓度下的
11.3
00光亮如初
Na. Mao、DTA及其复合配方。在确定各种添加剂
注:t=80士1じ、pH=9.00土U.01、间断加热8h/d
寸Q23钢提供完全保护时的最低浓度一一临界保
表5pH值对MDTA蚀作用的影响
护浓度时,采用定性实验,当试片表面光亮如初,且
派加剂pHR-/2Js/AcmW-!gmr-h、b
无局部腐蚀时的最低添加浓度为C果。
(,14
由表3表明:MDTA对Q235钢的临界保护浓
度为1.02x10-~1.06x10-mo]/L,而Na-MoO
空白80.14792.1010-
(.15222.0