羧乙基硫代丁二酸水介质合成及阻垢缓蚀性能研究.pdf

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1、第4期化学世界羧乙基硫代丁二酸水介质合成及阻垢缓蚀性能研究刘福德，乌海燕。周勇，王庆秀(天津理工大学化学化工学院，天津300384)摘要：采用水介质由巯基丙酸与顺丁烯二酸酐反应得到羧乙基硫代丁二酸(CETSA)，并采用IR、HNMR及”CNMR进行了结构表征。探讨了阴离子交换树脂、阳离子交换树脂及硫酸对反应的催化作用，结果表明三种催化剂催化效果相近。测定了CETSA钙螯合值为3119mg／g，阻垢性能及缓蚀性能测试表明，当CETSA质量浓度大于1．0×10时，阻垢率大于99，CETSA对金属镁、锌有明显的缓蚀作用。关键词：羧乙基硫

2、代丁二酸；阻垢剂；缓蚀剂；钙螯合值；阻垢率中图分类号：0625．4文献标志码：A文章编号：0367—6358(2013)04—0215—03SynthesisofCarboxyethylthi0succinicAcidinWaterandDeterminationofScaleInhibitionandCorrosionInhibitionLIUFu—de，WUHai—yan，ZHOUYong，WANGQing—xiu(SchoolofChemistryandChemicalEngineering，TianjinUniversit

3、yofTechnology，nnnjin300384，China)Abstract：Carboxyethylthiosuccinicacid(CETSA)wassynthesizedinwaterbyreactionof3-mercapt0propionicacidandmaleicanhydride，andcharacterizedbyIRandHNMRand”CNMR．Theeffectsofcationexchangeresin，anionexchangeresinandH2SO4wereinvestigatedandthe

4、threecatalystsgavealmostthesameperformance．ThecalcfumchelatingcapacityofCETSAwas3119mg／g．TheexperimentairesultindicatedthattheinhibitionrateofCETSAasscaleinhibitorwasmorethan99whentheconcentrationofCESTAwasmorethan1．0×10一(w／w)andthecorro—sioninhibitionforMgandZnwasexc

5、ellent．Keywords：carb0xyethylthi0succinicacid~scaleinhibitor；corrosioninhibitor；calciumchelatingcapacity；scaleinhibi—tionrate羧乙基硫代丁二酸即CETSA为新型水处理剂，具测试仪，德国Bruker公司400MHz核磁共振谱仪，美国有良好的水溶性、生物降解性、螯合金属离子等特性，可珀金埃尔默FTIR1700型红外光谱仪。用做水处理行业阻垢剂、切削液中的缓蚀剂“]、胶巯基丙酸、顺丁烯二酸酐均为化学纯试剂；DO01大

6、片行业的银离子分散剂、木材防腐剂等。由于具孔强酸性阴离子交换树脂,201×7大孔强碱性阳离子交有多功能特性及高螯合能力，CETSAEt益引起重视[8]。换树脂，廊坊市南大树脂有限公司生产。CETSA合成研究报道较少，文献报道了采用有机溶剂1．2合成方法如丁酮。。由巯基丙酸与顺丁烯二酸酐反应制备得到。500mL四口瓶中加入顺丁烯二酸酐50g、巯基丙由于有机溶剂法成本高并且污染大，本文拟探讨水介质酸54．1g及水250mL，加人催化剂，加热圊流反应8h，合成CETSA并测定其阻垢、缓蚀性能。冰水降温结晶，过滤，滤液用于下次合成实验时套

7、用，滤1实验部分饼9O℃干燥得白色粉末，熔点15O～151℃。1．1试剂与仪器1．3钙螯合值测定北京泰克仪器有限公司X一4数字显示显微熔点测称取0．3034gCETSA并加入到500mL烧杯中，加定仪，高邮市摩天电子仪器有限公司KZC-1型阻垢性能入100mL蒸馏水，电磁搅拌下加入1OmL浓度为2Og／收稿日期：2012—04—12；修回日期：2012—05—15作者简介：刘福德(1965一)，男，河北盐山人，教授，主要从事功能化学品合成与应用研究。E—mail：liufude@tjut．edu．cn。·216·化学世界2013正

8、L的碳酸钠溶液，滴加浓度为40g／U氢氧化钠溶液至树脂或阳离子交换树脂为好。对阴离子交换树脂及阳pH值为11，再加入150mL蒸馏水，用Ca浓度为离子交换树脂重复套用3次，催化效果无明显降低，产10．042mg／mL乙酸钙标准溶液滴定，同时滴加入氢