余氯对苯并三氮唑缓蚀结果的影响_赢现金捕鱼

余氯对苯并三氮唑缓蚀结果的影响

泉源:/ 作者:余氯检测仪 工夫:2018-07-26

  1弁言

  铜换热器是一种常用的循环冷却水换热设置装备摆设,普通投加缓蚀剂来控制铜的腐化,最为常用且无效的铜和铜合金缓蚀剂为苯并三氮唑(Benzotriazole,BTA)[1]。其缓蚀机理在于应用BTA与铜或铜的氧化物基体构成延续的膜把铜与情况断绝开,制止腐化离子抵达铜外表,从而克制溶液中铜的腐化[2,3]。现在,循环冷却水中为了控制微生物的生长通常需参加氧化型杀菌剂[4],如强氯精、优氯净等。此范例的杀菌剂须坚持肯定的余氯浓度才干包管水中微生物的数目不超标,而余氯广泛以为会对苯并三氮唑的铜缓蚀结果有影响,但影响水平有待进一步研讨。

  2资料与办法

  2.1实验试剂及仪器

  苯并三氮唑(BTA),天津市克复精密化工研讨所,剖析纯;强氯精,山东德蓝化工有限公司,无效氯≥89%。

  RCC-Ⅱ型旋转挂片仪,高邮市秦邮仪器化工有限公司;CHI660D电化学任务站,上海辰华仪器公司;752-P紫外可见分光光度计,上海现科仪器有限公司;SC-15B低温循环器,上海比朗仪器有限公司。

  2.2实验办法

  2.2.1电化学实验

  接纳三电极体系,饱和甘汞电极为参比电极,铂电极为辅佐电极,黄铜70-1A为研讨电极(任务面积为1cm2,任务面积以外的局部用聚四氟乙烯封装)。研讨电极经280#~1000#砂纸逐级抛光后顺次经去离子水、无水乙醇洗濯,枯燥备用。运用CHI660D电化学任务站停止动电位极化曲线测试,电位扫描范畴为-200mV~+200mV(绝对于开路电位),扫描速率为1mV/s。电极在实行溶液中浸泡1h落伍行电化学测试,电解池置于45℃的恒温水浴中。

  应用Tafel直线外推法失掉的腐化电流盘算腐化速率,公式为[5]:

  V(mm/a)=MiρAZ×3.27×103。

  式中:M为电极资料的分子量(g/mol);i为腐化电流(A);ρ为电极资料的密度(kg/m3),ρ70-1A=8.97×103kg/m3;A为电极的面积(cm2)。

  2.2.2腐化挂片实行

  将黄铜70-1AⅠ型腐化挂片牢固在挂片仪上,并放入加有药剂的实验用水中,恒定温度45±1℃,坚持实验转速75r/min旋转72h,记载实验前后腐化失重,盘算均匀腐化速率[6]。

  均匀腐化速率盘算公式为:

  F=C×△WA×T×ρ。

  此中:C为盘算常数,以mm/a(mm/年)为单元时,C=8.76×107;△W为试片的腐化失重(g);A为试片的面积(cm2);T为腐化实验工夫(h);ρ为试件资料的密度(kg/m3),ρ70-1A=8.97×103。

  2.3剖析项目及办法

  BTA的测定:《产业循环冷却水中苯并三氮唑测定办法 (HG/T 3519-2003)》;余氯的测定:《汽锅用水和冷却水剖析办法余氯失掉测定 (HG/T-14424-93)》;循环冷却水换热设置装备摆设的控制目标:《产业循环冷却水处置设计标准GB 50050-2007》。

  2.4实验水质

  实验用水的水质见表1。

  表1实验水质

  项目数值Ca2+(mg/L,以CaCO3计)160碱度(mg/L,以CaCO3计)200Cl-(mg/L)110pH值7.8±0.2电导率(μs/cm)450

  3后果与讨论

  3.1BTA的缓蚀结果

  3.1.1差别浓度BTA的动电位极化曲线测试后果

  从图1可以看出,当BTA浓度从0.5mg/L到2.0mg/L变革时,缓蚀剂的参加没有惹起阴阳极Tafel曲线外形的分明变革,标明缓蚀剂的参加没有分明改动金属的阳极溶解反响和阴极的氧复原反响,但随着缓蚀剂浓度的添加,其腐化电流低落。

  图1差别浓度BTA的动电位极化曲线

  表2所示数据为由动电位极化曲线拟合出的腐化电流和腐化速率。由表2可知,只要当BTA浓度到达2.0mg/L时,铜电极的腐化电流分明低落,铜的腐化速率较小,为0.0008mm/年,阐明在实验水质的条件下,当BTA浓度到达2.0mg/L时,可以到达铜腐化速率低于0.0050mm/年的循环水规范。

  表2差别BTA浓度下的动电位极化曲线测试后果

  BTA/(mg/L)腐化电流/A腐化速率/(mm/年)01.29×10-60.01500.51.25×10-60.01451.01.22×10-60.01421.58.19×10-70.00962.02.59×10-80.0008

  3.1.2差别浓度BTA的腐化挂片测定后果

  腐化挂片法测试后果如表3所示。由表3的数据可知,在实验水质的水质条件下,温度为45℃时,参加差别浓度的BTA,铜挂片的腐化速率均在0.0050mm/年以内。阐明实验水质自身对铜的腐化性不强,空缺时铜的腐化速率也未超标。

  表3差别BTA浓度下的腐化挂片测定后果

  BTA/(mg/L)腐化速率/(mm/年)00.00480.50.003410.00151.50.00172.00.0022

  3.1.3动电位极化曲线测试与腐化挂片测定后果的比拟

  经过表2与表3数据比照可知,腐化挂片测定后果与动电位极化曲线测试后果存在较大差别,这是由于动电位极化曲线扫描进程中电极外表形态与腐化挂片法差别。电化学测试时的金属电极外表是颠末平均打磨后的金属外表,其外表还未构成金属氧化层,绝对比拟易被腐化,且极化条件属于强化条件,因而腐化速率的后果较腐化挂片测定后果大。而腐化挂片法中用到的腐化挂片外表普通是铜和铜氧化物的联合层,起到肯定的耐蚀作用。由此,可以失掉两点开辟:1)可以应用动电位极化曲线的测试办法来挑选差别的铜缓蚀剂,既疾速又能比拟差别种类的缓蚀功能;2)在现场安装酸洗后开车时铜金属的外表形态与铜电极停止电化学实验时的外表形态类似,因而推测假如零碎有铜换热设置装备摆设,BTA的投加浓度要大于2mg/L,才干包管对铜换热器肇始腐化的防护。

  3.2差别余氯条件下BTA的缓蚀结果

  3.2.1余氯0.1mg/L时BTA对铜的缓蚀结果

  图2为含有0.1mg/L余氯实验水中差别浓度BTA的动电位极化曲线。从图2可以看出,余氯浓度为0.1mg/L的条件下,随着BTA浓度的降低腐化速率分明低落,拟合后果如表4所示。

  图2差别BTA浓度下的动电位极化曲线(余氯0.1mg/L)

  由表4可知,BTA为2.0mg/L时的腐化速率为0.0004mg/L,满意循环水换热设置装备摆设的控制目标中对铜缓蚀的要求。同时比照表2中的后果,当实验水中参加强氯精,余氯浓度在0.1mg/L时,其铜的腐化速率均略低于未参加强氯精时实验水中的腐化速率,缘由能够为低浓度的余氯对铜外表有肯定的氧化作用,从而起到肯定缓蚀结果。

  表4差别BTA浓度下铜的腐化速率(余氯0.1mg/L)

  BTA/(mg/L)01.02.0腐化电流/A9.75×10-75.74×10-73.53×10-8腐化速率/(mm/年)0.01140.00670.0004

  3.2.2余氯0.2mg/L时BTA对铜的缓蚀结果

  图3为含有0.2mg/L余氯实验水中差别浓度BTA的动电位极化曲线。从图3可以看出,BTA的缓蚀结果随着浓度的添加而加强。拟合后果如表5所示,当余氯浓度为0.2mg/L时,BTA浓度到达2.0mg/L时,铜的腐化速率才干满意低于0.0050mm/年的规范。与表4的数据比照,异样得出当余氯浓度坚持在0.2mg/L时,在不参加BTA时,铜电极的腐化速率分明降落,阐明余氯对铜电极具有肯定的氧化作用,但不克不及满意循环水对铜缓蚀的要求。

  表5差别BTA浓度下铜电极的腐化速率(余氯0.2mg/L)

  BTA/(mg/L)01.02.03.0腐化电流/A7.44×10-75.15×10-71.82×10-71.67×10-7腐化速率/(mm/年)0.00870.00600.00210.0019

  图3差别BTA浓度下动电位极化曲线(余氯0.2mg/L)

  当BTA浓度为1mg/L时,铜电极的腐化速率变革不大,阐明余氯对铜电极的氧化作用和对BTA的缓蚀结果影响不大;当BTA浓度为2mg/L时,铜电极的腐化速率为0.0021mm/a,较余氯为0.1mg/L时(铜电极的腐化速率为0.0004mm/年)大,阐明余氯对BTA的缓蚀作用影响较余氯0.1mg/L时大,但均满意循环水对铜缓蚀的要求。总体而言,余氯在该浓度下对BTA缓蚀影响不大。

  2014年5月绿色科技第5期4结语

  动电位极化曲线法测试的腐化速率后果比腐化挂片法要大,合适于用来挑选差别的铜缓蚀剂;在现场安装酸洗后开车时,假如零碎有铜换热设置装备摆设,BTA的投加浓度要大于2mg/L,才干包管对铜换热器肇始腐化的防护。当余氯浓度控制在0.2mg/L以内时,余氯对苯并三氮唑缓蚀结果影响不大,在BTA浓度为2mg/L时,即可以满意铜腐化速率小于0.0050mm/年的规范。

  参考文献:

  [1] 曾荣昌,韩恩厚.资料的腐化与防护[M].北京:化学产业出书社,2006:110~134.

  [2] 谭明韩.苯并三氮唑(BTA)钝化膜对铜的缓蚀作用讨论[J].科技资讯,2009:10~11.

  [3] H.Ashassi-Sorkhabi,M.R.Majidi,K.Seyyedi.Investigation of inhibition effect of some amino acids against steel corrosion in HCl solution[J].Appl.Surf.Sci,2004(225):176~185.

  [4] 齐冬子.关闭式循环冷却水零碎的化学处置[M].北京:化学产业出书社,2006:226~227.

  [5] 曹楚南.腐化电化学[M].北京:化学产业出书社,1995.

  [6] 周本省.产业水处置技术[M].

余氯计

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