一种新型无磷缓蚀阻垢剂的实验研究（可编辑）

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1、2011年10月云南化工Oct．2011第38卷第5期YunnanChemicalTechnologyVol_38．No．5doi：10．3969／j．issn．1004―275X．2011．05．001??科学研究??一种新型无磷缓蚀阻垢剂的实验研究曾德芳，胡丹，张伟，张水生，丁复军1．武汉理工大学资源与环境工程学院，湖北省矿物资源加工与环境重点实验室，湖北武汉4300702．湖北诗璐化工涂料有限公司，湖北应城432407摘要：以水解聚马来酸酐HPMA、聚环氧琥珀酸PESA、葡萄糖酸钠、D一异

2、抗坏血酸钠和锌盐为原料，研制出一种新型无磷缓蚀阻垢剂。利用旋转挂片腐蚀实验、静态阻垢实验和电化学实验研究了该无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀和阻垢性能。结果表明，无磷缓蚀阻垢剂的质量浓度为50mg／L时，缓蚀率和阻垢率分别达到90％和98％以上；该无磷缓蚀阻垢剂是一种以抑制阳极为主的混合型缓蚀阻垢剂，在A1碳钢表面的吸附遵循Langmuir吸附等温方程。关键词：无磷缓蚀阻垢剂；缓蚀性能；阻垢性能中图分类号：TQ085文献标识码：A文章编号：1004-275X201105-0001-06随着社会经济的发展，工

3、业用水量日益增大，1实验部分而冷却水用量所占比例最大，约为60％一80％，因1．1实验材料与仪器此工业循环冷却水系统的运用可以起到节约大量实验材料：水解聚马来酸酐HPMA、聚环氧工业用水的作用，但是其在运行过程中会出现严琥珀酸PESA、葡萄糖酸钠、D一异抗坏血酸钠和重的结垢、腐蚀等弊端¨。J。锌盐等。向工业循环冷却水中添加水处理剂，解决管仪器：RCC．山型旋转挂片试验仪、SC350电道内的结垢、腐蚀等问题，是目前工业上普遍采用化学工作站、JSM5610型扫描电镜仪等。的方法I5J。磷系水处理剂因

4、其无毒、低价及具有1．2实验方法好的缓蚀阻垢性能而被应用于工业循环冷却水1．2．1缓蚀性能测定中，但其在使用过程中可能造成生态破坏而引起采用“旋转挂片法”进行测定J，采用RCC一Ⅲ人们的担忧’。因而高效、无磷缓蚀阻垢剂的研型旋转挂片试验仪，采用A，碳钢片，实验用水为究也成为当今研究的重点。自配水，水质指标如表1所示。实验温度为45±本文以水解聚马来酸酐HPMA、聚环氧琥1℃，旋转速度为75r／min，实验时间为72h。腐蚀珀酸PESA、葡萄糖酸钠、D一异抗坏血酸钠和锌率mm／a和缓蚀率分别由式1

5、和2计算：盐为原料，研制出一种新型无磷缓蚀阻垢剂。采87600mo-m1x：――用旋转挂片腐蚀实验、静态阻垢实验、电化学实验sot和等温吸附实验对复合无磷缓蚀阻垢剂的缓蚀性式中：一腐蚀率，mm／a；能和阻垢性能进行了评定，并采用扫描电镜对腐m。一实验前试片的质量，g；蚀试片表面形貌进行了观察。m一实验后试片的质量，g；收稿：2011-08-09接受：2011-08-22基金项目：国家2010年中小企业技术创新基金基金号：10C26214202268。作者简介：曾德芳1955一男，湖南新化人，博士

6、，教授，主要从事环保新材料方面的教学与科研。万方数据??2??云南化工2011年第5期s一试片表面积，cm；描速率为0．5mV／s，扫描范围为一300mV～300mV，p一试片密度，g??cm‘。；电化学阻抗测试频率范围为115kHz～0．01MHz。实一实验时间，h。验温度为室温，腐蚀介质采用3％质量分数的NaC1溶液。腐蚀电流密度。与缓蚀率77之间的关卵叼：―___×100％210系如4式：式中：叼一缓蚀率，％；叼。％十X。一试片空白实验的腐蚀率，mm／a；。一加入药剂后试片的腐蚀率，mm／

7、a。式中，Iteorr和。分别是加有缓蚀阻垢剂和未加缓蚀表1水质指标阻垢剂的溶液中测得的腐蚀电流密度，mA／cm2。Table1Thewaterqualityindex1．2．4无磷缓蚀阻垢剂的吸附模型缓蚀阻垢剂的吸附规律取决于缓蚀阻垢剂的基团组成、空间结构和金属的表面状态，它可以根据吸附平衡时界面吸附量与溶液中缓蚀阻垢剂浓1．2．2阻垢性能测定度之间建立吸附等温式。在一定温度下，金属采用静态阻垢评定法中的“碳酸钙沉积法”进行对缓蚀阻垢剂的吸附可用典型的Langmuir吸附等测定。其原理是对投加

8、阻垢剂和未投加阻垢剂的温方程式表示，即水样进行加热、浓缩，测定水样中残留的Ca含量的c5变化，用阻垢率来表示。实验温度为80±1，实验式中：一表面覆盖度；一吸附的热力学平衡常时间为10h。阻垢率由式3计算：数；c一缓蚀阻垢剂的浓度。5：×100％f3p2一po1．2．5扫描电镜的分析式中：5一阻垢率，％；采用JSM5610型扫描电子显微镜观察碳钢表P一加入阻垢剂的实验后溶液的Ca质量面的腐蚀情况，加速电压25kV，放大倍数500。浓度，mg／L：2结果与讨论P。一未加入阻垢剂的空白实验后溶液的C