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1、本科毕业论文（设计）( 2013 届 ) 题 目： 十七烯基咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及对 铸铁的缓蚀性能的研究 学 院： 化学化工学院 专 业： 学生姓名： 学号： 指导教师： 职称（学位）： 合作导师： 职称（学位）： 完成时间： 年 月 日 成 绩： 黄山学院教务处制学位论文原创性声明兹呈交的学位论文，是本人在指导老师指导下独立完成的研究成果。本人在论文写作中参考的其他个人或集体的研究成果，均在文中以明确方式标明。本人依法享有和承担由此论文而产生的权利和责任。声明人（签名）： 年 月 日目 录摘要5Abstract61 引言71.1 金属腐蚀的防治方法71.2 缓蚀剂的概述71.2.1 缓
2、蚀剂研究状况与发展方向71.2.2 缓蚀剂的分类81.3 咪唑啉型缓蚀剂的概况91.3.1 咪唑啉型缓蚀剂的作用机理91.3.2 咪唑啉型缓蚀剂的合成101.4 本文的目的112 实验部分122.1 实验仪器122.2 实验药品122.3 缓蚀剂缓蚀性能测试122.3.1 测十七烯基咪唑啉季铵盐缓蚀剂的固含量122.3.2 测十七烯基咪唑啉季铵盐缓蚀剂的稳定性122.3.3 测十缓蚀剂缓蚀性能的方法122.3.4 测十七烯基咪唑啉季铵盐缓蚀剂对铸铁的缓蚀性能143 实验结果分析及讨论153.1 缓蚀剂固含量的测定和稳定性的判断153.2 失重法测定缓蚀剂的缓蚀性能153.3 塔菲尔曲线外推法测
3、定缓蚀剂的缓蚀性能173.4 结论21参考文献23致谢2425十七烯基咪唑啉季铵盐缓蚀剂的制备及对铸铁的缓蚀性能的影响摘要：缓蚀剂是一种可以减缓甚至防止金属腐蚀的化学物质或者是几种化学物质的混合物。近年来，咪唑啉类缓蚀剂因拥有简单的制备方法，易得的原料，高效低毒以及缓释效果好等优点成为研究的热点并广泛应用于化学工业中。本文选用咪唑啉类缓蚀剂中的一种（即样品固含量假定为70%的十七烯基咪唑啉季铵盐缓蚀剂）进行实验，利用该种缓蚀剂为原料配制两种研究用的缓蚀剂，一种是加蒸馏水稀释使该缓蚀剂的固含量降至20%，另一种是将十七烯基咪唑啉季铵盐样品与蒸馏水、KSCN、硫脲按照一定比例进行复配，通过利用失重
4、法和塔菲尔曲线分别研究了两种缓蚀剂在10% HCl、10% H2SO4、10% HNO3 三种酸溶液中对铸铁的缓蚀效果。实验结果表明：两种缓蚀剂在三种酸中的缓蚀率开始时随着缓蚀剂浓度的增加而增大，但当缓蚀剂浓度达到一定值后，缓蚀率趋向于稳定。在两种缓蚀剂中后者即复配的缓蚀剂的缓蚀性能比前者强。通过对实验数据的分析，两种缓蚀剂在铸铁挂片表面吸附满足Langmuir吸附。关键词：十七烯基咪唑啉季铵盐；铸铁；失重法；塔菲尔曲线；缓蚀剂Preparation Heptadecenyl Imidazoline Quaternary Ammonium Salt Inhibitor and the Corr
5、osion Performance of Cast IronAbstract：The corrosion inhibitor is a way to slow down or even prevent metal corrosion Che-mical substance or mixture of several chemicals. In recent years, Imidazoline Inhibitor simple prepa-ration method readily available raw materials, high efficiency and low toxicit
6、y, and sustained release effect, etc. become a hot topic and is widely used in the chemical industry. This selection of Imidazoline Inhibitor (sample solids content is assumed to be 70%heptadece-nyl Imidazoline Quaternary Ammonium Salt of corrosion inhibitor) experiments, the inhibitor as raw materi
7、al to the preparation of two researchInhibitor A is diluted with distilled water so that the corro-sion inhibitor on the solid content was reduced to 20%, and another is the heptadecenyl Imidazoline Quaternary Ammonium Salt sample with distilled water, KSCN, thiourea according to a certain proporti-
8、oncomplex, studied two types of corrosion inhibitor in cast iron corrosion inhibiting effect of 10% HCl, 10% H2SO4, 10% HNO3 three acid solution through the use of weight loss and Tafel curve. Ex-perimental results show that: the two types of corrosion inhibitor in the three acid corrosion rate beg-
9、an to increase with increasing inhibitor concentration, but when the inhibitor concentration reaches a certain value, the corrosion rate tends to be stable. The latter two inhibitor complex corrosion inhibi-tor performance than the former. Through the analysis of experimental data, the two inhibitor
10、 meet the Langmuir adsorption in the surface of the cast iron hanging.Key Words：heptadecenyl imidazoline quaternary ammonium salt；cast iron；weightlessness law；tafel curve；inhibitor1 引言金属腐蚀是金属材料受到周围介质作用而遭到损坏。金属腐蚀形态中最常见的是金属的锈蚀。在金属的腐蚀时，金属界面上会发生与化学或电化学相关的多相反应，这样会金属转为离子状态，从而明显降低金属材料的力学性能如强度、韧性、塑性等，电学和光学等
11、物理性能也会恶化，造成金属设备使用年限缩短，严重时更会引起火灾、爆炸等事故。1975年美国由金属腐蚀引起的经济损失达700亿美元，在当年国民经济生产总值中占4.2%。据统计1，每年世界各发达国家因金属腐蚀造成的经济损失大约占其国民生产总值3.54.2，每年全世界由于腐蚀而损耗的金属约为1亿吨，因金属腐蚀引起的事故造成停产、停电等间接地损失就更加无法计算。为了减少损失，降低事故发生的可能性，找到有效的金属腐蚀防治方法是非常有必要的2。1.1 金属腐蚀的防治方法要想找到金属腐蚀的防治方法，首先要了解金属腐蚀的本质。金属腐蚀的本质是在腐蚀过程中金属发生化学变化即金属单质被氧化形成金属氧化物。金属腐蚀
12、一般通过化学腐蚀和电化学腐蚀两种方式进行。防治金属腐蚀的方法有很多，主要有电化学保护，改变金属本质或者对金属表面进行处理以及改善腐蚀环境等方法。 （1）电化学保护法。根据电化学原理对金属设备采取措施，使其成为腐蚀电池中的阴极，从而减轻金属腐蚀的方法。主要有牺牲阳极保护法和外加电流法以及电化学刻蚀、等离子体刻蚀新技术。 （2）改善金属的本质。根据用途的不同选择不同的材料组成耐腐蚀的合金，或者直接在金属中添加合金元素，提高耐蚀性，达到减缓或防止金属腐蚀的目标。 （3）对金属表面进行处理。这种方法对防止金属腐蚀非常有效，通过在金属表面覆盖保护层，把被保护金属与腐蚀性介质隔离开来。工业上是用化学方法，
13、物理方法和电化学方法实现的，保护层材料可以分为金属和非金属两大类。 （4）改善腐蚀环境。改善环境也是减少和防止腐蚀的有效方法。通过降低腐蚀介质浓度，去除介质中的氧，选择适宜的环境温度、湿度等都能减少和防止金属的腐蚀。也可以在腐蚀介质中添加缓蚀剂来减少和防止金属腐蚀。1.2 缓蚀剂的概述缓蚀剂是一种可以减缓甚至防止金属腐蚀的化学物质或者是几种化学物质的混合物。近年来，咪唑啉类缓蚀剂因拥有简单的制备方法，易得的原料，高效低毒以及缓释效果好等优点成为研究的热点并广泛应用于大气环境，石油化工的生产和加工，工业用水等过程。 1.2.1 缓蚀剂研究状况与发展方向伴随着科学技术的不断发展，缓蚀剂的种类质量也
14、在不断进步。从20世纪30年代以前到80年代中期，缓蚀剂的种类从只有百余种3到仅用于酸性介质中缓蚀剂种类就已经超过5000余种4。这种发展速度远远超过其他化学助剂和添加剂。金属酸洗及酸洗缓蚀剂的运用发展出现了缓蚀剂。在工业上推广于19世纪中期。在二战时期，缓蚀剂只对钢铁类金属具备缓蚀性能，对于其他多类非铁金属还有一定的腐蚀作用。当时的缓蚀剂有乌洛托品，氨水等，仅仅含有一个缓蚀基团。多功能通用型缓蚀剂在20世纪60年代初研究成功，如三氮唑系列化合物、巯基苯丙噻唑（MBT）等缓蚀剂，它们具有两个或者更多的缓蚀基团，实验结果表明，这些基团对铜、铁、银、锌、镉等金属的缓蚀性能良好。目前在美国、日本等报道的缓蚀剂中，通用型多功能缓蚀剂约占1/35。科技的发展不仅带来了生活的便利，还带来了环境的问题。为了保护环境，实现可持续发展，开发无污染低公害的缓蚀剂已经成为新的目标。低毒高效的缓蚀剂自20世纪90年代末以来取得良好的发展。我国的科学工作者也进行了大量工作，如许
