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氯化铵体系是化学、化工、医药等领域广泛应用的实际体系,也是对金属设备造成严重腐蚀破坏的体系。研究氯化铵体系中的全面腐蚀和局部腐蚀及防护措施,具有重要的现实意义。文献调研表明:将氯化铵体系作为腐蚀介质的专门研究,并将钼酸钠应用到该体系中进行缓蚀性能研究的报道较少。本文采用稳态极化法和电化学阻抗法,详细研究了氯化铵溶液中45#碳钢的腐蚀和缓蚀情况以及协同缓蚀性能,并初步探讨了缓蚀机理。主要研究工作及结论如下: 一、氯化铵体系中碳钢的腐蚀测试 1、氯离子浓度的增加,促进了碳钢的全面腐蚀和点蚀。氯化铵溶液的浓度对各点蚀临界电势起着一定的影响作用当CCl-≤0.1mol/L时,随着CCl-的增大,致钝电势逐渐正移,而点蚀临界电势和保护电势明显负移,且均与CCl-成线性关系。 2、随着溶液温度的升高,腐蚀反应加剧,促使钝化膜局部稳定性降低,使之更易被体系中的活性Cl-侵蚀,钝化膜局部破坏而产生蚀孔。10℃时的阻抗图谱与其他温度的相比,低频没有Warburg阻抗的特征直线,表明在温度较低的情况下,浓差极化可忽略,为电荷传递控制体系。 3、在3.5～8.5范围内随着溶液pH值的增大,极化电阻Rp也呈增大趋势,说明酸性环境下更易让碳钢发生腐蚀,当溶液pH值为8.5时,Rp有最大值,腐蚀阻力最大;在8.5～11.5范围内,随着溶液pH值的增大,极化电阻Rp呈减小趋势,腐蚀加剧;但与酸性条件下相比,Rp仍然较大。 二、氯化铵溶液中缓蚀性能研究 1、在0.1mol/L氯化铵体系中,钼酸钠对碳钢是以抑制阳极为主的缓蚀剂。 2、20℃时,钼酸钠对碳钢的缓蚀效率随其浓度的增大而显著增加,当浓度达到0.2g/L后,缓蚀效率趋缓,钼酸钠的浓度达到0.8g/L时,由极化电阻法和强极化曲线法测得的缓蚀效率最高均可达76%以上。 3、钼酸钠的加入,可有效抑制点蚀的发生。随着钼酸钠浓度增加,整个钝化区变宽,峰电流明显降低,腐蚀速度大大减小。 4、随着温度的升高,腐蚀反应加剧。缓蚀效率随着温度的升高呈现增大趋势,温度为50℃时,钼酸钠的缓蚀率可达到83%以上,适合作高温条件下的缓蚀剂。