喷气燃料银片腐蚀物质的分析研究

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1、喷气燃料银片腐蚀物质的分析研究　　摘要：本文通过硝酸银及酸、碱、水、汞洗试验，以及卤素、氮化物和腐蚀产物组成分析，探讨了造成喷气燃料银片腐蚀不合格的原因，分析了喷气燃料银片腐蚀机理，给出了喷气燃料的银片腐蚀为硫化腐蚀的结论。　　关键词：喷气燃料；银片腐蚀；硫化物；腐蚀机理　　　　喷气燃料的腐蚀性能对发动机工作的可靠性和使用寿命有很大的影响。近年来，我空军喷气燃料银片腐蚀不合格的现象时有发生，不仅直接造成大批油料降质处理，而且影响到部队战备训练及任务的执行，造成飞行安全隐患。喷气燃料银片腐蚀试验是检验喷气燃料质量优劣的一个非常重要的条件试验。本文通过对喷气燃料银片腐蚀物质及银片

2、腐蚀机理的分析研究，以便更好地找到抑制腐蚀的办法，解决喷气燃料银片腐蚀不合格的问题。　　1实验　　1．1原料、试剂与仪器　　喷气燃料银片腐蚀试验采用的原料与试剂包括：喷气燃料、元素硫、硫化氢、硫醇、二硫化物和石油醚(90～120℃，分析纯)、AgNO3水溶液、氢氧化钠（分析纯）、盐酸（分析纯）、汞、氮气。　　PHIModel3507型X光电子能谱仪（XPS）。　　2实验方法　　银片腐蚀试验采用SH/T002390方法测定；石油产品水溶性酸及碱测定方法按GB/T259-88方法测定；硫醇硫按GB/T1792-88方法测定。　　3实验分析与结果讨论　　3．1硝酸银试验　　将腐蚀油

3、样用硝酸银水溶液处理，腐蚀消失，处理过程中有大量棕褐色沉淀生成，硫醇单独存在时和硝酸银反应生成乳白色沉淀，二硫化物单独存在时不和硝酸银反应，和硫醇共有时也是生成乳白色沉淀，结果见表1。　　从表1结果可知，二硫化物不和硝酸银反应，硫醇和硝酸银反应只生成乳白色沉淀，那么油样中的棕褐色沉淀就可能是其它含硫化合物和硝酸银反应生成的黑色硫化银沉淀引起。试验发现，当元素硫单独存在时，不与硝酸银反应，但和硫醇共有时则生成黑色沉淀，由此可见，腐蚀油样用硝酸银处理时生成棕褐色沉淀,可能是因为其中含有元素硫和类似元素硫的多硫化物。　　3．2酸、碱、水、汞洗试验分析　　如果喷气燃料中存在腐蚀性的水

4、溶性酸、碱或有机酸，水洗可除去水溶性酸、碱，酸洗再水洗，可除去水溶性碱，而碱洗再水洗可除去水溶性酸及有机酸[1]。　　由表2可知,喷气燃料的腐蚀不是由水溶性酸、碱或有机酸造成的，也不是由酸性含硫化合物造成的。　　微量元素硫在油中有良好的溶解性，可用一小滴水银进行检查,如在油样中进入一小滴水银后，在水银表面出现褐色或黑色(Ａｇ2Ｓ)沉淀，表明油样可能是元素硫引起的腐蚀。　　从表3可知，汞滴加入油中，放置一段时间后，汞滴由银白色变成淡黄色，最后变成褐色或黑色。另外，将汞滴加到用石油醚配制的硫醇溶液中，汞滴不变色。可见油样中使汞滴变色的物质不是硫醇，而在5μｇ/ｇ的元素硫石油

5、醚溶液中加入汞滴，20min后，汞滴就开始变色。油样使汞滴变色的时间一般为30min左右，但有的时间则很长，这可能是因为其中含性质类似于元素硫的多硫化物，从以上分析可知，油样中引起汞滴变黑的物质可能是元素硫和多硫化物。　　3．3卤素及氮化物分析　　有些卤素及氮化物对银片也可能产生腐蚀，为此分析了喷气燃料中卤素的含量,实验结果如表4所示。　　由表4可知，银片腐蚀1级和3级的油样，含卤素质量分数同样小于110-6，由此可知引起腐蚀的不是卤素化合物。　　由表5可知，喷气燃料在经过碱洗、脱硫醇、白土精制后其氮含量略有变小趋势，即使腐蚀为3级的油样，其含氮质量分数也很小，说明引起腐蚀的

6、物质不是氮化物[2]。　　3．4腐蚀产物组成分析　　3．4．1腐蚀油样硫化氢定性检查　　取若干不同腐蚀级别的银片分别置于锥形瓶中，加氮气保护；再往瓶中迅速滴加稀盐酸，将湿润的醋酸铅试纸置于瓶口，观察试纸变色情况，判断有无硫化氢气体产生。　　实验结果表明：湿润醋酸铅试纸均变黑，有硫化氢气体产生。因此，腐蚀产物含有硫元素。　　3．4．2XPS能谱分析　　用PHIModel3507型X光电子能谱仪（XPS），分析被腐蚀银片表面元素及其化学态。分析条件MgKa激发源，X光枪分压15KV，功率250ennoVD.Fieldstrengthsanddissipatedpoicroochi

7、micaActa,1998,31(2):3095-3101.