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铝是最常见的金属之一,因其具有外观美、质量轻、物理性能良好等诸多优点,在生产生活中广泛应用。铝材质被经常应用于冷凝器、空冷器等设备。这些设备长时间运行难免会生成水垢,水垢的产生影响传热效率。酸性清洗剂可将水垢清除干净,但由于铝腐蚀电位非常低,在酸性清洗剂中很容易被腐蚀,必须对铝材质金属缓蚀。本文主要探索铝在5%盐酸体系中的缓蚀。本文选择席夫碱作为缓蚀剂,主要原因是席夫碱在防止金属腐蚀方面表现出的高效缓蚀性能。席夫碱的特征结构是含有C=N双键,尤其某些席夫碱是芳香族,能形成离域大π键,具有更强的配位能力,席夫碱可与过渡金属形成稳定配合物,具有良好的缓蚀性能。另外,席夫碱缓蚀剂的合成工艺简单,操作性较强,合成的成本较低,具有较大的市场应用价值。本文合成了三种高效席夫碱缓蚀剂:席夫碱1号、席夫碱2号和席夫碱3号。利用失重法测得铝试片在添加席夫碱的5%盐酸中的腐蚀速率,从而求算出这三种席夫碱缓蚀剂在铝表面的吸附热力学数据。经实验探究得三种试剂最佳用量分别为0.06g/L、0.06g/L、0.08g/L。热力学过程中,三种席夫碱缓蚀剂均满足G0<0,席夫碱在金属铝表面吸附的过程是自发进行的;ΔH0<0,席夫碱吸附的过程是一个放热过程;ΔS0>0,席夫碱吸附在金属铝表面的过程使体系混乱度增加。三种席夫碱缓蚀剂均随着温度升高,吸附平衡常数K值减小,席夫碱在金属铝表面的吸附能力随温度升高而降低,从而使席夫碱的缓蚀率也相应降低。电化学数据表明:添加席夫碱缓蚀剂之后,铝试片的腐蚀电流明显减小,且阴极塔菲尔斜率都发生了很大的改变,说明三种席夫碱缓蚀剂均为阴极型缓蚀剂。将三种席夫碱缓蚀剂分别与糠醛、1227、苯甲醛两两复配,得到九组协同型缓蚀剂,分别是:席夫碱1号与糠醛、席夫碱2号与糠醛、席夫碱3号与糠醛、席夫碱1号与1227、席夫碱2号与1227、席夫碱3号与1227、席夫碱1号与苯甲醛、席夫碱2号与苯甲醛、席夫碱3号与苯甲醛。实验结果表明,协同型缓蚀剂的缓蚀效果均比单组分缓蚀剂的缓蚀效果好。失重法研究表明:九组协同型缓蚀剂的最佳配比分别为:3:2、1:1、4:1、3:2、1:1、1:1、1:1、1:1、1:1。电化学数据表明九组协同型缓蚀剂均为阴极型缓蚀剂。协同型缓蚀剂的缓蚀性能较单组分有很大提高,但缓蚀率远未达到工业清洗应用的要求,于是继续研制三组分复合型缓蚀剂。经实验发现:席夫碱3号、苯甲醛和硫氰酸钠组成的复合型缓蚀剂J-YS的缓蚀效果较好。正交实验结果表明:席夫碱3号、苯甲醛和硫氰酸钠质量比为1:4:3时缓蚀效果最佳。通过失重法对缓蚀剂J-YS在5%盐酸中对铝的缓蚀性能进行研究,结果表明:缓蚀剂J-YS的最佳缓蚀浓度为0.07g/L;具有良好的抗温度性;具有良好的抗酸性;最佳使用时间为16h以内。通过电化学分析法研究表明:缓蚀剂J-YS为阴极型缓蚀剂。复合型缓蚀剂J-YS是一种高效清洗缓蚀剂,常温条件下,能使铝在5%盐酸中腐蚀速率降低到0.08013 g·m-2·h-1。