单词 | 钨系缓蚀剂 |
释义 | 【钨系缓蚀剂】 作为工业冷却水处理药剂中的缓蚀剂。在20世纪60年代曾主要使用铬酸盐,后来由于它的毒性和环保要求日益严格而受到限制。70年代磷系缓蚀占了主导地位,但聚合磷酸盐存在高温水解,易生成磷酸钙垢以及富营养化引起微生物粘泥两大缺点,而且大量磷酸盐长期排放还会形成“赤潮”,形成另一种形式的公害。为克服磷系水处理剂的缺点,70年代末,国内外又开发了有机系及新型钨系水处理药剂。钨酸盐缓蚀性能良好,同时具有低毒,无环境污染等特点,虽价格较高,但在适宜的多组份复配中可减少其用量,国内已有这方面的研究与应用。 1966年G.H.Cartledge等首先报导了WO42-氧化缓蚀作用机理的研究,并比较了形如XO42-(X=Mn,Tc,Re,Mo)多种缓蚀剂的缓蚀效果。结果表明:钨酸盐是一种依靠其本身的氧化性和氧化作用使金属钝化以而防止腐蚀的缓蚀剂。1983年赵斌等报导了钨杂多酸盐作为水质缓蚀剂的研究,并指出钨杂多酸盐的缓蚀作用类同钼杂多酸盐,可能是形成这类物质的保护膜所致。关于保护膜的结构性能及缓蚀机理有待进一步研究。1984年Y.N.Mikhailovskii提出了氧气与钨酸盐复合的电化学缓蚀作用机理的新构思。1985年E.Ose等研究了在中性硫酸钠溶液中,钨酸钠对铁的钝化和溶解的作用机理。结果表明:钨酸钠加入量不足时反而加速铁的腐蚀速度。1986年陈旭俊报导了钨酸钠对AISI321不锈钢局部腐蚀作用机理,并用动电位极化曲线扫描、金相显微镜、扫描电镜以及自行设计制造的划痕电极装置等,研究和讨论了缓蚀剂的作用机理及表面保护层的模型。1990年,贾能铀等报导了在水煤浆系统钨酸盐的缓蚀作用的机理。测试结果表明:钨酸盐缓蚀剂的作用机理可分为作用形式和作用区域两个方面。在缓蚀作用形式上钨酸钠与金属表面的铁离子生成难溶的FeWO4(Fe2(WO4)3),在缓蚀作用区域上难溶的化合物填充了金属表面原有氧化物的孔隙和缺陷,参与氧化膜一起形成了一层致密的3-D立体网状膜,以而抑制了水煤浆系统中的金属腐蚀。在水溶液中,钨酸盐等对金属铁具有良好的缓蚀性。1971年Ekilik等曾报导了在烷基硫酸钠水溶液中,钨酸盐对钢的缓蚀性能的研究。1973年Suzuki Takashi等采用旋转挂片失重法测定了钨酸钠对钢的缓蚀率,指出有机磷酸盐的加入会显著提高缓蚀效果。1976年Enikeev等采用界面电势法,在中性的硫酸钠介质中,测定了钨酸钠对钢的缓蚀性能,同时研究了钢表面钝化膜形成的机理。1979年Haleem等利用测定点蚀电流密度,在自然腐蚀条件下,研究了WO42-的缓蚀性能,并测定了Cl-、Br-、I-离子对缓蚀效果的影响。同年,Iyoki Shigeki等研究了钨酸锂在氯化锂溶液中对不锈钢、碳钢、铜的缓蚀性能,研制出钨酸锂复合高效缓蚀剂。进入80年代,对钨系缓蚀剂的研究与应用全面展开,1980年C.S.O.Dell报导了钨酸盐对光敏型304不锈钢应力腐蚀的缓蚀性能的研究。同年,H.P.Batroff等又报导了在氯化钾溶液中,钨酸盐溶液的缓蚀效果随磷酸盐量的增加而增大的研究。1982年,Haleem等报导了在碱性介质中,钨酸盐对碳钢的缓蚀研究。其后M.Khedr等也作了类似的研究。1982年陆柱等报导了以钨酸盐-有机酸盐为基础的新型缓蚀阻垢剂的研制,其性能优于相应的磷系和钼系配方,与锌盐复合作用时,因协同效应而达到更好的效果。1983年赵斌等报导了在水系中,钨杂多酸盐对碳钢的缓蚀研究。试验结果表明:各种配比的钨磷酸盐及9-钨硅酸盐的溶液在H+浓度10-8mol/L时的缓蚀率都接近或超过90%。同年日本几家公司先后报导了钨酸盐复合缓蚀剂的研制。1984年,Sumitomo金属有限公司和Katayama化学厂有限公司相继报导了在酸性介质中,用于石油及天然气井上及作为软化水锅炉添加剂之用的钨酸盐缓蚀剂。1984年陆柱等又报导了钨酸盐和有机酸盐复合缓蚀剂在工业冷却水处理方面的应用研究。在所进行的各种试验条件下,缓蚀率均超过90%。1985年M.Elsafty等报导了钨酸钠对不锈钢的缓蚀规律的试验研究。继后,Tsuge Hiroyuki等报导了在含Cl-的高温水溶(250℃)中,钨酸钠对不锈钢的缓蚀性能研究。1986年陈旭俊研究了钨酸钠对AISI321不锈钢在NaCl溶液中应力腐蚀及孔蚀的缓蚀作用。随后L.N.Petrov等报导了钨酸钠复合缓蚀剂的研制。1987年E,Baron等报导了WO42-等氧化性阴离子对不锈钢钝化膜组成的影响,并采用Auger电子能谱进行了膜分析。1988年R.M.Saleh等报导了在含Cl-和磷酸水溶液中,钨酸盐对304不锈钢的缓蚀性能的研究。同年Nagano和Hiroo报导了在高温水中,钨酸盐对不锈钢的应力腐蚀的缓蚀作用。1989年,V.S.Sastri等利用电化学方法,测定了钨酸盐对输送水煤浆钢管(AISI1010)缓蚀作用。次年他又作了类似地研究报导。1990年,Yuki Hideaki报导了钨酸盐对不锈钢制的海水热交换器的缓蚀性能的研究。1991年,唐同庆报导了低剂量钨磷配方碱性冷却水处理工业生产试验的研究。使钨系缓蚀剂在工业生产上的应用趋向成熟。钨系缓蚀剂对铝、锌等也具有优良的缓蚀性能。1974年R.P.Veerabhadra等报导了钨酸盐对铝的气蚀具有防止作用。1983年F.Hunkeler等也作了类似的研究。同年,日本Otsuka化学有限公司研制出用于铝合金发动机的钨酸盐缓蚀剂。1984年Y.N.Mikhailovskii等报导了在碱性介质中,用钨酸盐及氧气对铝进行缓蚀作用的研究。这年B.R.Edwin研制出用于铝及铝合金的钨酸盐复方保护涂料。1989年C.Monticelli等报导了在甘醇和水中,钨酸盐复合缓蚀剂对铝合金的局部腐蚀的缓蚀作用。同年,M.G.A.Khedr报导了在含盐水溶液中,钨酸钠对铝的缓蚀作用。1976年,Saito Katsushi等研制出用于锌及锌合金的的钨系缓蚀剂。1985年,Y.N.Mikhailovskii等报导了在中性或碱性水溶液中,钨酸盐与氧气复合对锌的缓蚀性能研究。1986年A.AAbdel Fattah等报导了在C1-和Br-容许浓度范围内,钨酸盐对铜的缓蚀性能的研究。钨系缓蚀剂今后的开发方向有3个方面:(1)用低毒或无毒的缓蚀剂代替毒性大的缓蚀剂。例如:用钨酸盐或钼酸盐代替铬酸盐作水质稳定剂中的缓蚀剂。(2)采用复合缓蚀剂,以降低钨酸盐缓蚀剂的用量和成本或减轻药剂对环境的污染。(3)结合工业实际,开展钨系缓蚀剂的基础研究。新配方兼顾多种材质的缓蚀效果,最好能同时满足缓蚀、阻垢、微生物控制等多方面的要求。(东北电力学院袁斌、吕松撰) |
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