三氯乙酸介质中木质素磺酸钙对冷轧钢的缓蚀性能

王丽姿，黄苗，李向红

(1.西南林业大学 西南地区林业生物质资源高效利用国家林业和草原局重点实验室，云南 昆明 650224；2.西南林业大学 化学工程学院，云南 昆明 650224)

表面活性剂作为缓蚀剂时，具有价格低廉、毒性低、产量大等优势[1]。阴离子表面活性剂作为钢在酸中的缓蚀剂已有较广报道，如肉豆蔻氧羰基甲氧基偶氮苯羧酸钠[2]、十二烷基硫酸钠[3]、油酸钠[4]、十二烷基苯磺酸钠[5]、十二烷基磺酸钠[6]。木质素磺酸盐在pH=6～10水溶液中对钢具有良好的缓蚀性能[7]。

三氯乙酸(Cl3CCOOH)酸性很强，对钢、铝等金属材料设备表面会产生强烈的腐蚀作用，本课题组曾研究报道过竹叶提取物作为钢在Cl3CCOOH中的有效缓蚀剂[8-11]。本文研究Cl3CCOOH中木质素磺酸钙(CLS)在钢表面上的吸附行为及其缓蚀性能。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

冷轧钢片(厚度为0.5 mm)，昆明钢铁厂提供；三氯乙酸(Cl3CCOOH)、木质素磺酸钙(CLS)均为分析纯。

HWS-20型恒温水浴箱；FA1104电子天平；PARSTAT 2273电化学工作站；S4800型扫描电子显微镜；SPA-400 SPM unit原子力显微镜；Dataphyscis OCA20视频光学接触角测量仪。

1.2 失重法测试CLS缓蚀性能

将冷轧钢片裁剪为25 mm×20 mm×0.5 mm试片，采用系列砂纸逐级表面打磨清洗处理，吹风机冷风吹干后，储存于真空干燥器中。准确称量，将两块钢片悬于250 mL含有木质素磺酸钙的 0.10 mol/L Cl3CCOOH介质中，室温恒温6 h后取出钢片，清洗、吹干、称重，计算腐蚀速率和CLS缓蚀率(ηw)。

(1)

(2)

其中，S为钢片的表面积，t为浸泡时间，v0、v分别为不含和含有CLS缓蚀剂的冷轧钢片的腐蚀速率。

1.3 电化学测试CLS缓蚀性能

动电位极化曲线测量采用传统的三电极系统：参比电极(饱和甘汞电极)、对电极(铂电极)、工作电极(冷轧钢片)。……