摘要
在腐蚀介质中添加缓蚀剂是减缓金属在腐蚀介质中腐蚀的有效方法，故缓蚀剂主要应用于石油化工、化学清洗、冷却水和防止大气腐蚀等，但是，目前工业中在用的缓蚀剂多为非环保型缓蚀剂，对人类健康和环境有破坏作用。因此，各国科学家都在大力研究、寻找或开发新型的绿色环保型缓蚀剂。 山梨酸钾（PS）作为防腐剂广泛应用于食品中，本论文以山梨酸钾做NaCl溶液中的缓蚀剂，采用失重法、循环伏安法（CV）、浸泡法、动电位极化法、电化学阻抗谱（EIS）以及扫描电子显微镜（SEM）等技术，分别研究了PS、PS与Ce3+复配、PS与羟基乙叉二膦酸（HEDP）等复配在NaCl腐蚀介质中对Q235钢的缓蚀作用及缓蚀机理及其主要影响因素。得出如下研究结果： 1.循环伏安法（CV）是研究金属腐蚀的有效手段。CV曲线上Q235钢的氧化峰电流随PS浓度的增大而明显减小，说明PS抑制了Q235钢表面上的氧化反应；Q235钢的氧化峰电流随NaCl浓度的增加而增大，表明PS对Q235钢的缓蚀作用随NaCl浓度的增加而降低；扫速对Q235钢的CV曲线的峰电流大小有一定的影响，该体系CV测试的最佳扫描速率为50mV/s；Q235钢氧化峰电位对应于铁的氧化反应。 2.失重测试和极化测试结果表明，NaCl对PS的缓蚀作用随NaCl浓度的增加而明显降低，但PS与Ce3+复配后，不论在低浓度还是高浓度NaCl溶液中，Q235钢的腐蚀均能得到有效的保护，复配缓蚀效率最高达到72.5%；电化学阻抗谱结果表明，PS吸附在金属表面，通过阻挡Q235钢表面上的活性位点防止Q235钢的腐蚀，主要控制阳极反应，故PS属于阳极型缓蚀剂；Ce3+在阴极区形成Ce(OH)3沉淀膜，控制阴极反应；PS与Ce3+复配后阻抗谱容抗弧半径增大，协同参数大于1，说明二者复配有协同效应；在高温腐蚀环境，复配体系的缓蚀效率随温度升高而下降。SEM结果表明，PS与Ce3+复配后，Q235钢表面平整，形成致密吸附保护膜。 3.不论在常温（20℃）和高温（60℃）条件，PS与HEDP复配对Q235钢在不同浓度的NaCl溶液中同样具有很好的协同作用，复配缓蚀效率常温（20℃）时达到63.8%，高温（60℃）时为63.9%。由于HEDP还是阻垢剂，故PS与HEDP的复配对维护工业水系统的稳定性起重要作用。
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