Fe3+对双曼尼希碱(DM)缓蚀性能及吸附行为的影响

目的 针对曼尼希碱类缓蚀剂使用工况恶劣、影响因素复杂的情况,以单曼尼希碱为中间体,合成双曼尼希碱缓蚀剂(DM).方法 采用失重法、电化学方法研究Fe3+对DM缓蚀性能的影响,计算DM在N80钢片表面的吸附热力学与动力学,并探讨Fe3+对DM吸附行为的影响.结果 在60℃、腐蚀介质总体积250 mL、缓蚀剂(DM)质量分数1％、盐酸质量分数20％、浸泡时间4 h的条件下,当Fe3+质量浓度小于900 mg/L时,其腐蚀速率小于4 g/(m2·h),满足SY/T 5405-1996对盐酸酸化缓蚀剂一级品的评价指标;当Fe3+质量浓度大于900 mg/L时,其腐蚀速率仍然小于5 g/(m2·h),满足盐酸酸化缓蚀剂二级品的评价指标.在1％DM的缓蚀溶液中,ΔGads=-44.86 kJ/mol,当溶液中存在Fe3+时,ΔGads=-42.56 kJ/mol,与未加Fe3+的相比,ΔGads更趋向于-40 kJ/mol.N80钢在20％盐酸溶液中的Ea值为7.10 kJ/mol,加入1％DM和1％DM+600 mg/L Fe3+时的Ea值分别为25.45、23.90 kJ/mol.加入1％DM时,ΔEcorr=50 mV;加入1％DM+600 mg/L Fe3+时,ΔEcorr=30 mV.结论 N80钢在60℃、20％HCl条件下,DM缓蚀效率高达99.8％,是一种混合型缓蚀剂.在N80钢表面的吸附为混合型吸附,且吸附过程是一个自发、放热的过程,吸附规律服从Langrauir吸附等温式.加入Fe3+后,对DM缓蚀性能起抑制作用,Fe3+并没有改变DM的缓蚀剂类型,且Fe3+通过破坏DM在N80钢表面的化学吸附来降低其缓蚀效率.