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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。

      较之仅仅含氮的吡啶及其衍生物,硫脲衍生物更是有效的缓蚀剂。采用动电位极化曲线测量技术,测定硫脲、苯硫脲、二苯基硫脲及二邻甲苯基硫脲等在硫酸中对碳钢的缓蚀作用,结果表明:硫脲及其衍生物对硫酸液中的碳钢有较好的缓蚀效果,且硫脲衍生物的缓蚀效率更高:二邻甲苯基硫脲>苯硫脲>硫脲;动力学控制机理因温度而异,Ea值亦相应不同;硫脲以阳极控制为主,在表面较好地吸附成膜。而在较高温度下,其随温升高而脱附,缓蚀效率降低。同硫脲一样,邻二甲苯基硫脲在较低温时以阴极控制为主,随温度增高,吸附能力加大,覆盖面积亦大,致使阳极溶解过程受到明显的阻滞,其缓蚀效率增高。以26%邻二甲苯基硫脲,17%淀粉,5%非离子表面活性剂,52%氯化钠复配,这是我国最早使用的碳钢硫酸酸洗缓蚀剂若丁。在60℃以下,添加0.1%-0.3%若丁,对10%-20%H2S04中碳钢的缓蚀效率大于95%;但酸液温度超过60℃,其缓蚀效率急剧降低。可能是-NH-CS-NH-基团在高温下发生变化,或是N上甲苯基有所解离,使缓蚀剂失效。含有-NH-CS-NH-基团的化合物也是稀H2SO4溶液中的有效缓蚀刑。