植物缓蚀剂YHH酸洗终点的监测方法研究.pdf

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1、第30卷第1期东北电力大学学报Vo1．30，No．12010年2月JournalOfNortheastDianliUniversityFeb．，2010文章编号：1005—2992(2010)01—0044—03植物缓蚀剂YHH酸洗终点的监测方法研究张柏林，胡良2，伏向宇。(1．吉林市环境保护科学院，吉林吉林132001；2中石油东北炼化工程有限公司吉林设计院，吉林吉林132012；3．东北电力大学化学工程学院，吉林吉林132012)摘要：采用电位法监测植物缓蚀剂YHH酸洗终点，以铂电极作为工作电极，有效

2、地解决了植物缓蚀剂的颜色干扰问题。关键词：植物缓蚀剂；酸洗终点；电位法中图分类号：TQ047．6文献标识码：A近年来，随着环境保护的呼声日益高涨，发展高效无毒的酸洗植物缓蚀剂已成为国内外缓蚀剂研究生产的趋势卜，经实际应用表明，植物缓蚀剂的缓蚀效率高，使用安全，酸洗效果极好一"。但锅炉的酸洗终点的确定需要用滴定法监测铁离子的浓度。由于植物缓蚀剂具有一定的植物色素，使得铁离子的测定受到颜色的干扰。为此，采用电化学原理，尝试应用电位法确定植物缓蚀剂的酸洗终点，考察该方法的可行性。1实验部分1．1方法原理锅炉酸洗

3、时，锅垢Fe0，、Fe0和FeO溶于酸中，产生Fe和Fe“。Fe2O3+6H+=2Fe¨+3H2O，(1)Fe2O3·FeO+8H+=2Fe+Fe+4H2O，(2)FeO+2H+=Fe+H2O．(3)当酸洗到达终点后，酸洗液中的铁离子浓度不再增加。酸洗液中Fe。／Fe电对电极电位趋于稳定时，酸洗到达终点。Fe’+e=Fe“．(4)／Fe=oFe／Fe。+尺nnn[Fe]／[Fe]．(5)采用参比电极的电极电位叁为常数，所以测得电池电动势为：E=0Fe／Fe一叁+RT／nFln[Fe’]／[Fe。]．(6)

4、当电池电动势值趋于稳定时，锅炉酸洗到达终点。当锅炉表面垢层已被酸清洗完成后，若酸侵蚀到锅炉本体时，发生如下腐蚀：Fe+2H=Fe+H．(7)此时，测得Fe¨／Fe的电极电位迅速下降。当Fe”产生去极化腐蚀时，即：收稿日期：2009—12—21作者简介：张柏林(1955一)，男，吉林市环境保护科学院工程师，主要研究方向给水处理理论与1：艺第1期张柏林等：植物缓蚀剂YHH酸洗终点的监测方法研究452Fe¨+Fe=3Fe“(8)由于Fe浓度增加，Fe’浓度减小，Fe／Fe电极电位也迅速下降。1．2实验试剂与主要

5、仪器PHS一2型酸度计；铂电极；甘汞电极；恒温水浴。植物缓蚀剂：0．1％YHH的5％HCI溶液。1．3测定方法取酸洗液40ml，以甘汞电极为参比电极，铂电极为工作电极，PHS一2酸度计的电压档测定电池电动势E。2结果与讨论2．1电极对Fe¨和Fe的响应能力采用0．1％YHH的5％HC1配制含Fe和Fe的溶液，测定溶液在6O℃条件下的电池电动势。结果表明，电池电动势随Fe。和Fe浓度的改变而有良好的响应能力。实验结果见表1。表1电动势对Fe。和Fe“的响应2．2酸度对电池电动势的影响锅炉酸洗过程中，酸洗液酸

6、度有很大变化，为此考察酸度对电池电动势的影响。实验中用4％HC1和2％HC1分别配制系列含有Fe和Fe以及植物缓蚀剂的溶液。测定电池电动势。实验结果表明，酸度对电池电动势没有影响。2．3缓蚀剂浓度变化对电池电动势的影响分别用0．15％YHH的5％HCl、0．2％YHH的5％HC1分别配制系列含Fe¨和Fe溶液，测定电池电动势。结果表明Fe和Fe浓度不变时，改变缓蚀剂浓度，电池电动势值不发生改变。2．4干扰离子的影响在锅炉垢中除了铁垢外，还有CaCO，、MgCO，等，所以酸洗锅炉时，Ca¨、Mg¨等也溶于酸

7、洗液中。为此考察这些离子对电池电动势的测定有无影响。当Fe¨和Fe的浓度分别为900mg／l时，200倍的ca¨和200倍的Mg¨不干扰电池电动势的测定。2．5静态酸洗终点监测实验取一根带锈垢的锅炉管子，在60℃下将其浸入含0．YHH植物缓蚀剂的5％HC1酸洗液中监测酸洗液的电池电动势与酸度。实验结果见表2。表2静态酸终点监测结果t(min)1234567实验数据表明，当酸洗进行40min时，酸洗液的酸度开始稳定，电池电动势也趋于稳定，表明酸洗已到达终点。东北电力大学学报第30卷3结论用电位法进行酸洗终点

8、的监测，快速准确，不受试液的颜色干扰，且减少化学试剂用量，方法简单，易于操作。电位法监测酸洗终点对新兴的植物缓蚀剂的应用具有很大意义。参考文献[1]赵时仁．菠萝废料提取液缓蚀性能初步研究[J]．化学清洗．1996，12(2)：4—6．[2]王忠秋．一种新型无毒易溶酸洗缓蚀剂的研究[J]．东北电力学院．1995，15(4)：110—105．[3]郑家巢，黄魁元．缓蚀剂科技发展历程的回顾与展望[J]。材料保护，2000，33(5)