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1、2007年4月皖西学院学报Apr.,2007第23卷第2期JournalofWestAnhuiUniversityVol.23NO.23苯并三氮唑在金属清洗剂中缓蚀性研究徐国梅,谢红璐,刘云(皖西学院化学与生命科学系,安徽六安237012)摘要:本文研究了苯并三氮唑在金属清洗剂中的缓蚀作用,用电化学法比较研究了苯并三氮唑(BTA)、硅酸钠、硝酸钠在10%NaCl溶液中对铜的缓蚀性能;在原电池中探讨苯并三氮唑与硅酸钠、硝酸钠协同对铜的缓蚀作用。实验结果表明,苯并三氮唑本身具有缓蚀性,缓蚀率为54.5%,加入助溶剂硅酸钠后缓蚀率由54.5
2、%增加到84.5%;硅酸钠、苯并三氮唑复配后在油酸三乙醇胺金属清洗剂中对铜的缓蚀率可达97.6%;浓度为0.0008mol/L苯并三氮唑在时间达3h时缓蚀作用最强,且硅酸钠(0.004mol/L)、苯并三氮唑(0.0008mol/L)和油酸三乙醇胺三者复配对铜的缓蚀作用最好。苯并三氮唑对铝基本无缓蚀作用。关键词:苯并三氮唑,金属清洗剂,缓蚀中图分类号:TG113.25文献标识码:A文章编号:1009-9735(2007)02-0072-04引言[1]金属清洗过程中需要减缓腐蚀,而苯并三氮唑(Benzotriazole,BTA;又称苯并
3、三唑、苯三唑、苯并三氮杂茂、连三氮茚)具有独特的缓蚀特性,与多种缓蚀剂配合使用,可提高缓蚀效果。在50年代初期,苯并三氮唑、[2]疏基苯并噻唑等唑类化合物在工业水及冷却液等中性介质中,对铜系金属的优异缓蚀性能引起科技界的极大兴趣,并迅速在工业生产中得到充分利用。之后,随着人们对上述一系列化合物成功的开发研究,扩大了它[3-4][5]们在碱性及酸性介质中的应用范围,其复配物的研究是目前的热点。本文以电化学为基础,根据缓蚀率、腐蚀率公式对苯并三氮唑、硝酸钠、硅酸钠在金属清洗剂油酸三乙醇胺中对铜的缓蚀进行了研究,以获得苯并三氮唑、硝酸钠、硅
4、酸钠对铜、铝缓蚀的性质,并测得相关实验数据,便于对苯并三氮唑缓蚀性的进一步研究。1实验部分1.1试剂与仪器苯并三氮唑、硫酸铜、硅酸钠、硝酸钠、油酸、三乙醇胺均为分析纯试剂。铜箔(1cm×1cm),铝箔(1cm×1cm)。FA1104N型电子天平,上海精密科学仪器有限公司。1.2实验方法1.2.1实验方法把油酸、三乙醇胺按3:1的物质的量混合。在装有电磁搅拌器和温度计的三口烧瓶内加入去离子水和三乙醇胺,搅拌下加入油酸。然后升温至60～70℃,反应20min,取样检查pH值。加油酸或三乙醇胺调节pH值在7～8范围内,冷却至40℃出料。冷却
5、备用。反应式如下:CH3(CH2)7=CH(CH2)7COOH+N(C2H4OH)3→CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH·N(C2H4OH)31.2.2腐蚀性测定实验采用失重法。将铜片打磨,除锈脱脂、水洗、丙酮洗、电吹风吹干、电子天平称重。将处理后的铜片悬在缓蚀剂为0.0008mol/L的苯并三氮唑的玻璃烧杯中,烧杯置于室温下静置,实验在由铜片和碳棒为两极,氯化钠溶液为电解质构成的原电池中进行。取出后,水洗,除去腐蚀产物,水洗、丙酮洗、电吹风吹干、电子天平称3收稿日期:2006-08-25作者简介:徐国梅(1976-),
6、女,安徽舒城人,皖西学院化学与生命科学系教师,硕士。研究方向:生物制药。72V0-W1重。按下式计算腐蚀率和缓蚀率:V=×tS2其中V:为腐蚀速率,g/(m3h);W0:为铜片原重,g;t:为腐蚀时间,h;W1:为铜片腐蚀后除去腐蚀产物的重量,g;S:为铜片暴露在酸洗液中的总面积,mm2。V0-V1u=×100%V1其中u为缓蚀率;v0:为不加缓蚀剂时铜的腐蚀率;v1:为加缓蚀剂时铜的腐蚀率。实验在由铜片和碳棒为两极,氯化钠溶液为电解质构成的原电池中进行。2结果与讨论2.1协同作用本文研究了三种体系的协同缓蚀作用:苯并三氮唑+硅酸钠、
7、0.004moL/LNa2SiO3+0.0008moL/LB2TA+饱和油酸三乙醇胺、0.004moL/LNa2SiO3+0.0008moL/LBTA+0.08moL/LNaNO3各复配体系的缓蚀作用。2.1.1在以10%NaCl为电解质的原电池中苯并三氮唑和硅酸钠协同作用(1)对铜的缓蚀作用表10.0008moL/LBTA+0.004moL/LNa2SiO3协同的缓蚀性0.0008moL/LBTAVmL0.004moL/LNa2SiO3VmLV1g/(m2×h)u%100//(V0=2.44)2501.1154.53550.3784
8、.841050.4780.755100.3386.56051.3245.9注:室温,3h由表1知,单独使用0.0008mol/LBTA时对铜的缓蚀率54.5%,单独使用0.004mol/LNa2SiO3对铜的缓蚀率为49
