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低溫酸化緩蝕劑 |
冷卻水系統緩蝕劑的進展
冷卻系統一般由熱交換器、冷卻塔、水泵及管道等部分組成，是一個以普通水作介質通過冷卻塔循環冷卻的敞開體系。水的溫度變化和濃縮，水中的溶解氧的存在以及其他因素的聯合作用容易引起設備的腐蝕，導致系統泄漏，使用壽命降低，腐蝕產物的積聚也會導致換熱率下降、管道的堵塞甚至停機，為此有必要對循環冷卻水系統進行防腐處理，緩蝕劑的種類很多，目前已研究應用了鉻酸鹽、鋅鹽、硼酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、鎢酸雜多酸鹽、硅酸鹽、硝酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽等無機緩蝕劑，有機磷系、有機胺系、有機羧酸系、唑系等有機緩蝕劑。由于無機緩蝕劑都是一些較為傳統的緩蝕劑，其緩蝕機理已經被大家所熟知，所以，在這里主要介紹有機緩蝕劑系列。
(1)有機磷
有機膦緩蝕劑主要有膦酸及其衍生物、磷酸有機衍生物、亞磷酸酯和磷雜環化合物。現已經開發出氨基三亞基二膦酸、羥基亞乙基二膦酸、乙二胺四亞甲基膦酸、二乙烯三胺五亞甲基膦酸、多元醇磷酸酯、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸等。有機磷系緩蝕劑與聚磷酸鹽在許多方面相似，不易水解是其不同于后者的顯著優點，特別適用于高硬度、高pH和高溫下運行的水系統。既具有優異的緩蝕性能，又有優異的阻碳酸鈣鎂垢的作用，因而被廣泛使用。Nalco公司推出一種馬來酸與次磷酸鹽在引發劑存在下，反應生長的低聚物緩蝕劑，具有良好的緩蝕效果。Kim等研究了HEDP對冷卻系統的鋼材的緩蝕性能，其緩蝕效果良好。Touir等研究了膦酸鹽對冷卻系統的普通鋼的緩蝕作用。
(2)有機胺系
有機胺類化合物是緩蝕劑中應用最多的一類物質，脂肪胺、芳香胺、一元胺、二元胺與聚胺及其鹽均被廣泛應用于金屬的緩蝕領域。二乙烯三胺五亞甲基膦酸是一種新型緩蝕劑，該產品有較長的碳鏈，提高了其相應的穩定性。若與錳離子復合對碳鋼和銅合金有很好的緩蝕能力。二丁烯三胺國外20世紀90年代末期開始研究應用，到2000年底，美國產量已達2000t/a。Schmitt等提出將聚琥珀先酰亞胺、乳糖酸等的衍生物作為抑制碳鋼腐蝕的綠色緩蝕劑。
(3)有機羧酸系
目前研究開發的羧酸類緩蝕劑多數為脂肪族取代羧酸，主要應用于中性水介質。酰基肌氨酸合成原料容易得到，無毒性，易降解，不會造成環境污染，且pH適合范圍很寬(6-11)，具有很大的發展前途。周達江等采用溶液共混技術，制備了季銨化腐植酸和膦基丙烯酸/馬來酸酐共聚物的共混物，具有很好的阻垢、緩蝕能力，并有良好的滅藻作用。氨基酸是一種兼具有堿性氨基和酸性羧基的兩性化合物，其不但可以通過蛋白質水解制得，而且在自然環境中能夠全部分解，因而成為備受關注的綠色環保型緩蝕劑。作為無毒的環保型緩蝕劑具有廣譜的實用性，可抑制碳鋼、Al、Co、Ni、Cu等腐蝕，同時對防止金屬的局部腐蝕也有較好的效果。
(4)唑系
苯并三氮唑是一種很好的銅和銅合金緩蝕劑。它不但能抑制金屬基體上銅溶解進入水體中，而且能防止銅離子在鋼、鋁、鋅及鍍鋅鐵等金屬上的沉積和黃銅的脫鋅，此外苯并三氮唑對Fe、Zn和Sn也有緩蝕作用，在pH=6-10的區間緩蝕效率最高。Mahgoub等研究了雜環化合物phenylpyrazolo [1,5-c]pyrimidine-7(6H)thione (Phenyl)等對鐵合金的緩蝕作用，研究表明：雜環化合物對鐵合金的緩蝕效率很高，達93.42%。張世超等研制了一種具有多吸附中心的長鏈烷基咪唑類陽離子緩蝕劑，具有良好的緩蝕性能，并具有良好的殺菌性能。另外Bentise設計合成了一種分子中含有兩個噻吩基結構單元的三唑衍生物。Quraishi等通過含有不同取代基的三唑化合物和芳香醛進行縮合，合成了一系列三唑衍生物緩蝕劑。由于這些緩蝕劑分子結構中包含三個氮原子的三唑環、巰基和甲亞胺基等多個活性吸附中心，因而表現出優異的緩蝕性能。
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