[发明专利]用于钛在酸性介质中的绿色缓蚀剂

说明书

技术领域

本发明公开一种缓蚀剂，具体的说，是一种抑制硫酸介质中钛材腐蚀的缓蚀剂，属于金属材料/化工设备防腐蚀技术领域。

背景技术

钛是继铁铝之后，在工业上有着广泛应用的金属，有“第三金属”之称。虽然钛是耐腐蚀性较高的金属，但它在非氧化性介质中易受到强烈腐蚀。抑制金属在使用介质中腐蚀，简单有效的方法是在腐蚀介质中添加缓蚀剂。目前用于抑制钛在硫酸溶液中腐蚀的物质主要有Fe³⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺、硝基及亚硝基芳香族化合物、金莲橙、茜素类化合物等，缓蚀剂品种虽多，但大部分在使用过程中会对环境带来一定的污染，不利于人们的身心健康。Fe³⁺虽然环境友好，但在酸中使用易沉积到金属表面，给生产带来不良影响。因此开发环境友好型的缓蚀剂是非常必要的，符合化学工业绿色化发展的需要。

聚天冬氨酸是20世纪90年代初开发的一种新型绿色水处理剂，它从原料、制备过程到最终产品均对人体无毒无害，同时又是一种可生物降解的物质，最终被微生物分解为CO₂和H₂O，不会在环境中造成积累。钼酸盐基本无毒，对环境的不良影响远较其它金属(Zn²⁺、Cr⁶⁺等)小，它正逐渐用来取代Cr⁶⁺作为缓蚀剂，但用量大、价格高且缓蚀效果较Cr⁶⁺差。因此，本发明用聚天冬氨酸与钼酸铵复配，得到了一种新型缓蚀剂，用于抑制金属钛在硫酸介质中的腐蚀，取得了良好的效果。缓蚀剂用量少，效果好，而且绿色环保。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于钛在酸性介质中的绿色缓蚀剂，该缓蚀剂对抑制钛在硫酸介质中的腐蚀有良好的缓蚀效果，且用量小，经济，环保。

本发明的技术方案是这样的：一种用于钛在酸性介质中的绿色缓蚀剂，由聚天冬氨酸和钼酸铵按质量比10～12∶1复配而成。

上述的一种用于钛在酸性介质中的绿色缓蚀剂，所述的聚天冬氨酸与钼酸铵的质量比为10∶1。

上述的一种用于钛在酸性介质中的绿色缓蚀剂，所述的缓蚀剂在质量浓度10％酸性介质中的最低使用浓度为99mg/L。

上述的一种用于钛在酸性介质中的绿色缓蚀剂，在50℃时，质量浓度10％硫酸中，所述的绿色缓蚀剂的使用浓度为132mg/L。

本发明的有益效果：本发明提供的缓蚀剂由无毒无害试剂组成，对环境无污染，符合化学工业绿色化发展的需要；并且该缓蚀剂用量小，成本低，效果好，具有较高的应用价值。

具体实施方式

下面结合具体实例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

试验方法：

测试采用失重法。试验材料为纯钛片，规格8cm×4.5cm×0.2cm。实验介质为一定浓度的硫酸溶液。试片用600目砂纸打磨，除去表面的腐蚀产物，并除油，水洗，吹干，称重。然后将其放入一定浓度的硫酸溶液中，置于一定温度的恒温水浴锅。静置72小时后，取出，水洗，吹干，称重。由试片放入前后的质量变化，计算钛片的腐蚀速率和缓蚀剂对钛的缓蚀效率。

该缓蚀剂由聚天冬氨酸和钼酸铵组成，其质量比为10～12∶1，使用时按比例将所需的聚天冬氨酸和钼酸铵分别加入到硫酸溶液中，搅拌均匀即可。

计算公式如下：

腐蚀速率：v(mm/a)＝Δm×8.76/(s·t·d)

式中：Δm为钛片浸泡前后的质量变化(g)，s为钛片表面积(m²)，t为浸泡时间(h)，d为钛材密度(g/cm³)。

缓蚀效率：E(％)＝(v₀-v)×100/v₀

式中：v₀为未加缓蚀剂的钛片腐蚀速率(mm/a)，v为添加缓蚀剂的钛片腐蚀速率(mm/a)。

实施例1

实验介质为质量浓度10％H₂SO₄，实验温度为(50±1)℃。按上述方法分别测试不加缓蚀剂、添加单一缓蚀剂和添加本发明所公开的绿色缓蚀剂，硫酸对钛片的腐蚀速率、缓蚀效率以及试片外观；测试结果见表1。

表1