喹啉硫酸氢根离子和喹啉硫酸根离子液体的缓蚀性能研究(2)

菜单

3钢片在不同离子溶液中的腐蚀 16

3.1 钢片在不同离子溶液中的腐蚀作用 16

3.2 喹啉硫酸根和喹啉硫酸氢根 16

4.结果与讨论 18

4.1 离子液体的选择对缓蚀速率的影响 18

4.2 离子液体浓度对缓蚀速率的影响 18

5 结论 20

致谢 21

参考文献 22

附录 25

1 文献综述

1.1 课题选择意义和研究背景

缓蚀剂是以一种最佳的形式和浓度存在于环境中的化学物质或几种化学物质的混合物，它可以防止或减缓金属腐蚀。由于缓蚀剂技术简单，快捷，可以保护整个系统等优点，所以广泛应用于石油产品生产和加工，化学清洗，大气环境，工业水表制造等生产过程。如今，随着环保思想逐步加强，以及实现社会可持续发展的战略，一些有毒有害的缓蚀剂，如铬酸盐、砷酸盐、汞盐的使用将会逐渐被限制和禁止。作为新的绿色缓蚀剂，离子液体已经引起越来越多的关注和研究，其优点有：低熔点；良好的热稳定性，正常情况下的离子液体的热稳定性可达300℃；良好的溶解性，是一种良好的溶剂的化学反应；导电性强，电化学窗口宽，广泛用于电化学领域；反应后简单，易回收，无污染。一个显著的特点还存在于离子液体中就是离子液体可以通过调节组合物中的阴阳离子，改变离子液体构建的各种功能。在过去的研究中，证实了缓蚀效果最好时的离子液体浓度，从电化学方面研究了离子液体缓蚀反应的原理，从极化曲线方面研究了离子液体抑制了阴极的析氢反应。前人还研究了哪种类型的阴离子和基团缓蚀性能更好。综述了近年来Lewis 酸性离子液体、Brønsted 酸性离子液体、双酸性离子液体在催化反应中的应用研究进展，对酸性离子液体的固载化及离子液体的酸性表征方法进行了评述，提出了酸性离子液体在应用过程中存在的问题和发展方向。本课题设计合成喹啉硫酸氢根离子液体，以其为缓蚀剂，拟通过静态挂片实验，研究此离子液体在HCl溶液中对钢片的缓释性能，采用自制的离子液体作为缓蚀剂，利用失重法研究了添加物对钢片的缓蚀作用，分析了浓度等因素对缓蚀作用的影响，对离子液体对碳钢的缓蚀行为进行了综述。

1.2 金属腐蚀

1.2.1 金属腐蚀的定义

金属腐蚀一般被定义为金属或合金的损坏和退化变质，其中产生这种反应现象的原因是所述介质被逐渐产生的电化学或化学作用影响所导致的，包括物理效应（如物理溶化现象），生物因素或被机械因素的损害。腐蚀过程中，从金属离子的金属络合物的状态通过电化学或化学反应的表面反应被转化为元素态或氧化态。腐蚀不仅缩短装置的寿命,导致金属部件的机械性能下降显著，导致资源的浪费等问题，甚至会导致严重的事故并发。

由于现在社会迅速发展和合成有机聚合物材料等非金属材料，非金属恶化和损坏也越来越被大众所重视，定义已经扩大，腐蚀不仅仅只针对于原来的金属材料，现在也包括了非金属材料[1]。然而，在该领域目前的研究对正常情况下腐蚀是不是主要为金属此问题的讨论还不是足够彻底和全面的。一些学者[2]对腐蚀给出定义的一些其他形式，在蚀刻过程中，金属熔炼，并返回到原始状态化合物，使腐蚀过程经常被看作是采矿和冶金[1]的逆过程。