[發明專利]一種銅酸洗綠色環保型緩蝕劑

無效

• 申請號: 200810200775.8
• 申請日: 2008-10-06
• 公開（公告）號: CN101363124A
• 公開（公告）日: 2009-02-11
• 發明（設計）人: 張大全;蔡奇睿;何先明;高立新
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: C23G1/06
• 分類號: C23G1/06;C23G1/20
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本發明涉及一種在酸洗過程中防止、延緩金屬腐蝕的緩蝕劑，更具體地說是涉及一種用于銅的綠色環保型緩蝕劑。

背景技術

銅具有良好的導電、導熱、大強度和機械加工性能，可以焊接；而銅及其合金更具有優異的耐腐蝕和抗污損性能及其他特點。因此，長期以來，在工業、軍事、民用等各個領域，銅和銅合金得到了廣泛的應用和發展。但在含有氧或酸性以及一些能與銅生成絡合物的化合物的水溶液中易發生腐蝕。近年來，隨著水質污染程度的不斷加深，銅及銅合金的腐蝕問題變得越來越嚴重。

在腐蝕介質中添加緩蝕劑是有效的防腐方法之一，苯并三唑及其衍生物是工業上防止銅和銅合金腐蝕的一種高效緩蝕劑，但是在酸性介質中它們的緩蝕效果急劇下降。同時，苯并三唑等雜環化合物的毒性較大，在使用過程往往造成對環境的不良影響。隨著人類環保意識的增強，緩蝕效率高而對環境無污染的綠色緩蝕劑越來越被人們所重視。氨基酸類緩蝕劑具有無毒、易生物降解的特點，已成為綠色緩蝕劑研究開發的一個重要方面，并且氨基酸是兩性電解質，其分子中同時含有胺基和羧酸根，氨基酸特殊的分子結構更引起人們的注意，因此近年來人們開始考察這類物質對金屬的緩蝕作用。兩種或兩種以上的緩蝕劑復配使用時，和原來單獨使用相比得到顯著的加強的現象，稱為緩蝕劑的協同效應(Eynergistic?effect)。

目前氨基酸類有機物作為緩蝕劑的研究也有一些報道。但是蛋氨酸和硫酸鋅復配對銅的緩蝕作用還未見報道。

發明內容

本發明的目的是為了提供一種在酸洗過程中防止、延緩銅金屬腐蝕的緩蝕劑。

本發明所要解決的技術方案：

一種適用與酸性環境中銅的緩蝕劑由蛋氨酸與硫酸鋅混合而成，其中蛋氨酸的濃度為0～14mM，硫酸鋅的濃度為0～12.5mM。

當蛋氨酸為12mM和硫酸鋅為0.5mM時緩蝕劑效果最佳。

發明的有益效果：

本發明的緩蝕劑由蛋氨酸和硫酸鋅復配而成，兩種緩蝕劑組分復配使用后的效果優于其中任何一種緩蝕劑單一使用的效果。

電化學數據表明，加入12mM蛋氨酸和0.5mM硫酸鋅緩蝕劑后銅的腐蝕電流大大降低，從51.87μA·cm^-2降到4.17μA·cm^-2，緩蝕效率約為91.96％。尤其是對0.5M?HCl溶液中的銅本發明緩蝕劑的緩蝕效果最明顯。

附圖說明

圖1，是銅電極浸在未加和添加不同濃度緩蝕劑蛋氨酸的0.5MHCl溶液中的交流阻抗圖(Nyquist圖)：

圖2，是銅電極浸在未加和添加不同濃度緩蝕劑蛋氨酸的0.5MHCl溶液中的極化曲線圖；

圖3，是銅電極浸泡在含單一硫酸鋅、單一蛋氨酸(12mM)及復配緩蝕劑的0.5M?HCl溶液中2h后的交流阻抗圖(Nyquist圖)

圖4，是銅電極浸泡在含單一硫酸鋅、單一蛋氨酸(12mM)及復配緩蝕劑的0.5M?HCl溶液中2h后的極化曲線圖。

具體實施方式

通過實施例對本發明進一步解釋，但并不限制本發明。

實施例1

配制溶液

將蛋氨酸、硫酸鋅分別按表1配成3組不同濃度。

其中蛋氨酸(分析純)：分子式為C₅H₁₁O₂S，白色或淡黃色結晶，能溶于水，無毒；

硫酸鋅(分析純)：分子式ZnSO₄，白色晶體，易溶于水。

表1.3組不同濃度的緩蝕劑

銅電極的制備

工作電極純銅用環氧樹脂封裝，暴露面積為0.4cm²，用金相砂紙(1#，#3#，6#)逐級打磨，然后用無水乙醇進行除油，最后用去離子水沖洗干凈后放入電解池(即0.5M?HCl及含有不同濃度本發明的緩蝕劑溶液)。

實驗測試

測試儀器：交流阻抗和極化曲線的測定儀器為PAPCM283恒電位儀，PARC1025頻譜分析儀，配套軟件為PARCM398，PARCM352，交流阻抗的測量頻率范圍10⁵～0.02Hz，交流激勵信號峰值為5mV。極化曲線掃描范圍為-100～+100mV，掃描速度為1mV/s。實驗中采用經典的三電極體系，工作電極為銅電極，輔助電極和參比電極分別為Pt電極和飽和甘汞電極。