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总体概况

 硫酸常在酸洗用量较大的金属材料酸浸除锈过程中作清洗主剂和在锅炉污垢中钙化合物含量很低的情况下用于酸洗锅炉。由于硫酸浓度高,密度大,所以在等物质的量清洗条件下,洗一台锅炉所用工业硫酸的体积仅为盐酸的1/ 4,而且浓硫酸对钢铁几乎不腐蚀,这给化学清洗带来了极大的方便,可以大大简化储存、运输和配酸系统。用于硫酸溶液中的缓蚀剂主要有两种,一种是含氮化合物缓蚀剂,如胺、吡啶以及吡啶碱和醌、2-甲基吡啶、吡啶碘化合物和吡啶卤化物;另一种是含硫化合物的缓蚀剂,如硫脲以及硫脲衍生物等。后者对碳钢在硫酸中的缓蚀效率更高。国内用于硫酸酸洗的缓蚀剂品种有:天津若丁、沈1-D、工读-3号、Lan4-A、硫代乙酰苯胺、丙烯基硫脲、四氢噻唑硫酮、十二烷基甜菜碱、DA-6(苯胺与乌洛托品反应物)。根据前苏联有关报道,在炔醇类、吡啶硫酸盐类缓蚀剂中加入Cl - 、Br- 、I- 离子后能明显提高缓蚀剂的缓蚀效率,我国也相应研制了一些含卤离子的新型缓蚀剂如烷基苄基吡啶氯化物、十六烷基吡啶氯化物、乌洛托品和碘化钾、乙基喹啉碘化物。此外,砷酸及其盐类、三氯化锑、二氯化锡、三氟化硼等无机缓蚀剂也是较好的硫酸酸洗缓蚀剂。国外的硫酸酸洗缓蚀剂有动物性蛋白(KC)、喹啉碱(CHM),如美国的Rodine 系列、日本的Ibit 系列。

用作碳钢硫酸酸洗缓蚀剂的含氮化合物主要包括胺、吡啶及吡啶碱的盐,吡啶系化合物包括吡啶、2-甲基吡啶、吡啶碘化物等,其中吡啶氯化物的缓蚀性能最佳,这是卤离子的预先吸附减少了铁表面的正电荷,相应降低了阳极反应速度,正因为如此,吡啶碱的卤化物可用作稀硫酸中的有效缓蚀剂。胺类及一些杂环化合物中,双氰胺、季胺、吡啶及醌等四种化合物,对碳钢酸洗缓蚀效果较好。

烷氧基季铵盐化合物能有效的抑制硫酸对基体的腐蚀,低碳钢丝盘条在接近沸腾的12%H2SO4酸洗液中,酸洗12min,添加0.1%-0.3%的烷氧基季铵盐化合物,减少酸液蒸发量60%,减少酸耗20%,酸液中铁的含量仅为空白的3%.嘧啶,特别是4-胺基-5-(β-乙氧甲基)-2-甲基嘧啶,在2.5mol/L的硫酸中对碳钢的缓蚀率可达到98%,这是分子中的三个重氮原子的环加强吸附的结果。铁在含这种化合物的硫酸溶液中,微分电容明显下降,可以证实这种强烈吸附作用。同样,硫酸中,以醌的形式存在的化合物,其缓蚀性能亦很好,无疑与吸附中心有较高的电子云密度密切相关。