[發明專利]用于鈦在酸性介質中的綠色緩蝕劑

有效

• 申請號: 201110253267.8
• 申請日: 2011-08-30
• 公開（公告）號: CN102330092A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 張豐如;賴俐超;唐春保;何優選
• 申請（專利權）人: 嘉應學院
• 主分類號: C23F11/04
• 分類號: C23F11/04
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 黃為

技術領域

本發明公開一種緩蝕劑，具體的說，是一種抑制硫酸介質中鈦材腐蝕的緩蝕劑，屬于金屬材料/化工設備防腐蝕技術領域。

背景技術

鈦是繼鐵鋁之后，在工業上有著廣泛應用的金屬，有“第三金屬”之稱。雖然鈦是耐腐蝕性較高的金屬，但它在非氧化性介質中易受到強烈腐蝕。抑制金屬在使用介質中腐蝕，簡單有效的方法是在腐蝕介質中添加緩蝕劑。目前用于抑制鈦在硫酸溶液中腐蝕的物質主要有Fe³⁺、Cu²⁺、Cr⁶⁺、硝基及亞硝基芳香族化合物、金蓮橙、茜素類化合物等，緩蝕劑品種雖多，但大部分在使用過程中會對環境帶來一定的污染，不利于人們的身心健康。Fe³⁺雖然環境友好，但在酸中使用易沉積到金屬表面，給生產帶來不良影響。因此開發環境友好型的緩蝕劑是非常必要的，符合化學工業綠色化發展的需要。

聚天冬氨酸是20世紀90年代初開發的一種新型綠色水處理劑，它從原料、制備過程到最終產品均對人體無毒無害，同時又是一種可生物降解的物質，最終被微生物分解為CO₂和H₂O，不會在環境中造成積累。鉬酸鹽基本無毒，對環境的不良影響遠較其它金屬(Zn²⁺、Cr⁶⁺等)小，它正逐漸用來取代Cr⁶⁺作為緩蝕劑，但用量大、價格高且緩蝕效果較Cr⁶⁺差。因此，本發明用聚天冬氨酸與鉬酸銨復配，得到了一種新型緩蝕劑，用于抑制金屬鈦在硫酸介質中的腐蝕，取得了良好的效果。緩蝕劑用量少，效果好，而且綠色環保。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種用于鈦在酸性介質中的綠色緩蝕劑，該緩蝕劑對抑制鈦在硫酸介質中的腐蝕有良好的緩蝕效果，且用量小，經濟，環保。

本發明的技術方案是這樣的：一種用于鈦在酸性介質中的綠色緩蝕劑，由聚天冬氨酸和鉬酸銨按質量比10～12∶1復配而成。

上述的一種用于鈦在酸性介質中的綠色緩蝕劑，所述的聚天冬氨酸與鉬酸銨的質量比為10∶1。

上述的一種用于鈦在酸性介質中的綠色緩蝕劑，所述的緩蝕劑在質量濃度10％酸性介質中的最低使用濃度為99mg/L。

上述的一種用于鈦在酸性介質中的綠色緩蝕劑，在50℃時，質量濃度10％硫酸中，所述的綠色緩蝕劑的使用濃度為132mg/L。

本發明的有益效果：本發明提供的緩蝕劑由無毒無害試劑組成，對環境無污染，符合化學工業綠色化發展的需要；并且該緩蝕劑用量小，成本低，效果好，具有較高的應用價值。

具體實施方式

下面結合具體實例對本發明作進一步的詳細說明，但并不構成對本發明的任何限制。

試驗方法：

測試采用失重法。試驗材料為純鈦片，規格8cm×4.5cm×0.2cm。實驗介質為一定濃度的硫酸溶液。試片用600目砂紙打磨，除去表面的腐蝕產物，并除油，水洗，吹干，稱重。然后將其放入一定濃度的硫酸溶液中，置于一定溫度的恒溫水浴鍋。靜置72小時后，取出，水洗，吹干，稱重。由試片放入前后的質量變化，計算鈦片的腐蝕速率和緩蝕劑對鈦的緩蝕效率。

該緩蝕劑由聚天冬氨酸和鉬酸銨組成，其質量比為10～12∶1，使用時按比例將所需的聚天冬氨酸和鉬酸銨分別加入到硫酸溶液中，攪拌均勻即可。

計算公式如下：

腐蝕速率：v(mm/a)＝Δm×8.76/(s·t·d)

式中：Δm為鈦片浸泡前后的質量變化(g)，s為鈦片表面積(m²)，t為浸泡時間(h)，d為鈦材密度(g/cm³)。

緩蝕效率：E(％)＝(v₀-v)×100/v₀

式中：v₀為未加緩蝕劑的鈦片腐蝕速率(mm/a)，v為添加緩蝕劑的鈦片腐蝕速率(mm/a)。

實施例1

實驗介質為質量濃度10％H₂SO₄，實驗溫度為(50±1)℃。按上述方法分別測試不加緩蝕劑、添加單一緩蝕劑和添加本發明所公開的綠色緩蝕劑，硫酸對鈦片的腐蝕速率、緩蝕效率以及試片外觀；測試結果見表1。

表1