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氫氟酸酸洗緩蝕劑使用實(shí)例

    氫氟酸是一種弱無(wú)機(jī)酸，在空氣中揮發(fā)，其蒸汽具有強(qiáng)烈的腐蝕性及毒性。但其溶解氧化物的速率快。1968年氫氟酸酸洗首次在西德的一臺(tái)運(yùn)行后的超臨界壓力鍋爐上使用獲得成功。此后，西德有40%的鍋爐都采用氫氟酸酸洗。雖然用氫氟酸酸洗存在操作不安全、價(jià)格高及污染環(huán)境的弊端。但從氫氟酸的特性考慮，應(yīng)用了新型緩蝕劑后，它的使用范圍仍然很廣泛。
    國(guó)外研制的氫氟酸酸洗緩蝕劑多含有機(jī)胺類(lèi)化合物，如西德研制的烷基硫脲和有機(jī)胺復(fù)配的Berin D-31、Berin 0-74、Rodine-31A、Rodine-58、Dodigen-95、Fiumin-34；美國(guó)專(zhuān)利報(bào)道用含活潑氫的有機(jī)胺與α-酮或α-醛的縮合物做氫氟酸緩蝕劑。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的品種有IMC-5、Lan-826、SH416、SH406、N-1-A、W-19、BH-2、F-102、新潔爾滅等緩蝕劑，這些緩蝕劑經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和大型機(jī)組的實(shí)際使用，證明其對(duì)10CrMo910 的緩蝕效率均可達(dá)到98%以上，腐蝕速率可控制在0.318 g/(m2•h），這些緩蝕劑已在氫氟酸酸洗中廣泛使用。
    高占鑫研制了一種氫氟酸介質(zhì)中鋁緩蝕劑，緩蝕劑組分配比為：醛類(lèi)、吡啶衍生物各0.05%，含磷化合物l%，按上述比例，將三類(lèi)化合物用溶劑溶解，得到復(fù)合緩蝕劑。采用失重法、電化學(xué)方法和金相顯微鏡分析法對(duì)該緩蝕劑進(jìn)行了評(píng)價(jià)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該緩蝕劑具有優(yōu)良的緩蝕性能、抗高溫性能、抗干擾性能和抗非均勻腐蝕性能。研究結(jié)果表明，該緩蝕劑在氫氟酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)不大于10%、溫度不高于60℃時(shí)，對(duì)鋁具有優(yōu)良的緩蝕作用。該緩蝕劑屬于混合型緩蝕劑，同時(shí)抑制陽(yáng)極過(guò)程和陰極過(guò)程。在該緩蝕劑存在的氫氟酸介質(zhì)中，鋁不產(chǎn)生點(diǎn)蝕、晶間腐蝕等非均勻腐蝕現(xiàn)象。
    姜鳳等用失重法研究了硫氰酸鈉在氫氟酸溶液中對(duì)不銹鋼的吸附及緩蝕作用并應(yīng)用吸附理論和Sekine 方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。結(jié)果發(fā)現(xiàn)硫氰酸鈉對(duì)不銹鋼在氫氟酸介質(zhì)中的腐蝕具有良好的抑制作用，是一種吸附型緩蝕劑。在氫氟酸介質(zhì)中硫氰酸鈉對(duì)不銹鋼表面產(chǎn)生Langmuir 吸附且隨著硫氰酸鈉濃度的增加緩蝕作用增強(qiáng)，當(dāng)硫氰酸鈉濃度增大到一定值后緩蝕作用基本保持不變。雖然，緩蝕率隨著溫度的升高有所降低，但60℃ 時(shí)緩蝕效果仍然高達(dá)96.54% 。因此硫氰酸鈉對(duì)不銹鋼具有良好的緩蝕作用是一種良好的緩蝕劑。
    在目前鍍鋅設(shè)備化學(xué)清洗中，氫氟酸是一種應(yīng)用較廣泛的清洗劑。然而，在氫氟酸清洗鍍鋅設(shè)備過(guò)程中鋅會(huì)受到嚴(yán)重腐蝕，而合理使用和添加緩蝕劑是防止鋅腐蝕的有效方法之一。蘭天麗在3%的氫氟酸介質(zhì)中加入近百種有機(jī)化合物進(jìn)行試驗(yàn)，利用失重法測(cè)定鋅的腐蝕速率和緩蝕率，進(jìn)而選出幾種在氫氟酸中對(duì)鋅緩蝕效果較好的物質(zhì)。發(fā)現(xiàn)DL-α-苯基乙胺、環(huán)己酮、苯扎溴銨和司班-20在鋅的表面主要產(chǎn)生單分子層吸附，且吸附為放熱過(guò)程，隨溫度的升高，吸附能力逐漸降低，緩蝕效率下降，在30℃時(shí)它們?cè)?%HF溶液中的緩蝕率分別為：99.02%、98.69%、98.34%、96.43%。由于各單組分緩蝕劑對(duì)溫度及體系雜質(zhì)的抗干擾性能差，緩蝕率較低，不能滿足實(shí)際工作中的需要，存在一定的局限性，因此需要研制出一種能夠抵制工作介質(zhì)中的溫度、雜質(zhì)等因素影響的復(fù)合緩蝕劑。作者通過(guò)對(duì)這幾種物質(zhì)進(jìn)行復(fù)配，得到一種緩蝕效果較好的復(fù)合緩蝕劑。采用失重法、電化學(xué)極化曲線法以及掃描電鏡方法對(duì)其進(jìn)行緩蝕性能的評(píng)價(jià)。結(jié)果表明其緩蝕效果優(yōu)于各單組分緩蝕劑，緩蝕率很高，無(wú)晶間腐蝕、點(diǎn)蝕等非均勻腐蝕現(xiàn)象。該復(fù)合緩蝕劑是氫氟酸介質(zhì)中鋅的優(yōu)良緩蝕劑。

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2013年7月24日

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