基于有機(jī)藥物的兩種緩蝕劑對(duì)碳鋼和鋁合金的緩蝕性能研究.pdf

1、碳鋼和鋁合金是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的兩種金屬材料，通常采用酸洗工藝來去除它們表面的氧化皮和污物，但是在許多情況下，由于酸的強(qiáng)腐蝕性，金屬基材也會(huì)受到一定的侵蝕，即發(fā)生了“過蝕”現(xiàn)象，不僅造成了環(huán)境的污染，還帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在酸洗過程中使用緩蝕劑可以有效避免“過蝕”現(xiàn)象的發(fā)生。近幾十年來，研究學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，一些在醫(yī)學(xué)上經(jīng)常使用的臨床有機(jī)藥物在酸性介質(zhì)中表現(xiàn)出優(yōu)良的緩蝕性能。這些有機(jī)藥物具有來源廣、無毒、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，有望成為新一代的

2、環(huán)保型新型緩蝕劑，因此，研究它們?cè)谒嵝越橘|(zhì)中對(duì)碳鋼和鋁的緩蝕性能及緩蝕機(jī)理，具有重要的意義。
　　本文通過失重法、動(dòng)電位掃描、交流阻抗測試(EIS)結(jié)合掃描電子顯微鏡(SEM)觀察等手段研究了臨床有機(jī)藥物頭孢噻肟鈉(CEF)在HCl溶液中分別對(duì)Q235碳鋼和鋁合金2024-T3(AA2024-T3)的緩蝕性能以及硫酸卡那霉素(KANA)在HCl溶液中對(duì)Q235碳鋼的緩蝕性能;同時(shí)通過計(jì)算吸附熱力學(xué)參數(shù)研究了兩種有機(jī)藥物在金屬表面的

3、吸附行為，并結(jié)合X射線光電子能譜(XPS)技術(shù)分析了CEF和KANA的吸附機(jī)理和吸附類型。所得主要結(jié)論如下:
　　(1)頭孢噻肟鈉(CEF)在0.1 mol·L-1、0.3mol·L-1、0.5mol·L-1和1.0mol·L-1的HCl溶液中對(duì)Q235碳鋼具有良好的緩蝕性，緩蝕率最高可達(dá)到99％。CEF在0.3mol·L-1、0.5mol·L-1和1.0mol·L-1的HCl溶液中對(duì)AA2024-T3具有一定的緩蝕性，緩蝕率最高

4、為91％。硫酸卡那霉素（KANA）在0.3mol·L-1、0.5mol·L-1和1.0mol·L-1的HCl溶液中對(duì)Q235碳鋼具有一定的緩蝕作用，緩蝕率基本在65％-80％之間變化;而在0.1 mol·L-1的HCl溶液中反而會(huì)大大加速Q(mào)235碳鋼的腐蝕。CEF和KANA的緩蝕率均隨溫度的升高而降低。
　　(2)CEF和KANA能夠顯著降低Q235碳鋼和AA2024-T3的腐蝕電流密度，同時(shí)還能在金屬/溶液界面形成一層保護(hù)層，減

5、小金屬/溶液界面的雙電層電容并增大電荷轉(zhuǎn)移電阻。掃描電鏡觀察結(jié)果表明，CEF和KANA可以減輕Q235碳鋼和AA2024-T3的腐蝕程度，使其表面腐蝕形貌相對(duì)完整。
　　(3) CEF和KANA都是混合型緩蝕劑，且在金屬表面的吸附均遵循Langmuir等溫吸附模型，吸附類型都是物理吸附與化學(xué)吸附共存。XPS結(jié)果表明，在HCl溶液中加入兩種有機(jī)藥物緩蝕劑后，在金屬表面均發(fā)現(xiàn)了有機(jī)分子與金屬所形成的配位鍵。
　　(4) CEF和