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1、第14卷第1期化学清洗Vo1.14No.11998年2月CHEMICALCLEANINGFeb.1998磷酸的腐蚀特性及缓蚀剂(Ⅰ)黄魁元(陕西省石油化工研究设计院,西安710000)摘要介绍了碳钢、不锈钢、铝、铜、钛等金属及其合金在不同浓度的磷酸溶液中及不同的温度条件下的腐蚀特性和各种缓蚀剂的缓蚀效果.并简要地叙述了磷酸缓蚀剂的发展趋势.关键词磷酸缓蚀剂缓蚀效率--磷酸在现代工业生产中,是化工、轻化及纺织工组分(Fe2O3、Al2O3、MgO、CaO、SiO2、F、Cl、业的重要基础原料.在金属加工、化学工业生产及H2SO4等).其中的氟化物、氯化
2、物及硫酸等杂质均能源工业中,磷酸又常被作为金属材质表面处理剂能促进磷酸溶液对金属设备的腐蚀.现就磷酸对一(电镀、阳极氧化、电抛光……)及生产设备清洗的化般金属的腐蚀特征,分别介绍如下.学清洗剂.1.1碳钢的腐蚀磷酸属于中等强度的无机酸,对金属材质具有磷酸溶液对碳钢具有一定的腐蚀作用,随温度不同程度的腐蚀作用.为防止磷酸溶液对金属设备升高,腐蚀速率剧增(表2、表3).基体的腐蚀,工业上常采用向系统中添加少量缓蚀#表220碳钢在不同浓度的磷酸溶液中剂的方法以抑制磷酸对金属的腐蚀.本文仅就磷酸的腐蚀情况〔(25±2)℃〕的腐蚀特性及磷酸用缓蚀剂的开发历程作
3、简要叙w(H3PO4)腐蚀速率w(H3PO4)腐蚀速率述,供读者参考.22/%/g/(m·h)/%/g/(m·h)1磷酸的腐蚀特性35.5712021.20056.1322524.580金属在磷酸溶液中的腐蚀过程颇为复杂,其腐1011.0943030.350蚀程度深受磷酸的纯度(杂质的种类及含量)、浓度1518.2503534.880及系统的温度等的影响.高纯度的稀磷酸溶液在常#温条件下,对大多数金属的腐蚀程度极其轻微.但表320碳钢在质量分数为15%磷酸溶液中在不同温度下的腐蚀情况在高温高浓度的工业磷酸溶液中,大部分金属均受到剧烈的腐蚀(表1).温
4、度腐蚀速率温度腐蚀速率22/℃/g/(m·h)/℃/g/(m·h)表1几种金属及合金在高温高浓度的2518.5204548.960磷酸溶液中的腐蚀情况3021.3205073.670AISI-3173526.7505596.400金属名称银钛铜镍钼铅不锈钢4034.38060150.900腐蚀速率0.1780.5081.47030.4829.21142.24109.22/mm·a-11.2不锈钢及合金的腐蚀注:H3PO485%(质量分数),温度250℃,试验时间24h在高纯度磷酸溶液中,在常温条件下,不锈钢具有较稳定的耐腐蚀性能.但在高温高浓度的磷酸
5、溶磷酸一般系指正磷酸(Orthophosphoricacid)而言.工业级磷酸中常含有一定量的杂质,主要来自液中,不锈钢及其它合金会受到剧烈的腐蚀(见表原料磷矿石及湿法磷酸生产工艺过程,遗留的少量4、表5,图1、图2).收稿日期:1997-08-29第1期黄魁元磷酸的腐蚀特性及缓蚀剂(Ⅰ)·29·表4AISI-304,AISI-316不锈钢在85%磷酸溶液1.3铝的腐蚀中的腐蚀速率与温度的关系磷酸溶液对铝产生剧烈的腐蚀,故工业磷酸生-2-1产中,均不采用铝制设备及管线.有关铝在磷酸溶腐蚀速率/g·m·h温度/℃AISI-304AISI-316液中的腐
6、蚀情况参阅表6及图3.800.012500.0083表6铝在不同浓度的磷酸溶液中的腐蚀速率1000.07920.220811310.83330.8542w(H3PO4)/%2040608513041.66677.7083-16.4813.4622.3547.75铝的腐蚀速率/mm·a表5不锈钢及合金在沸腾的85%磷酸溶液中的腐蚀情况(试验时间:3d)不锈钢型号腐蚀速率不锈钢型号或成分腐蚀速率(AISI)/mm/a(AISI)/mm/a405198.044611.8329146.0316(含Cu0.3%)11.3316L42.024Cr-13NiNb1
7、2.044336.124Cr-13Ni3.9631723.620Cr-24Ni3.2743018.420Cr-19Ni1.37图3铝在酸及碱溶液中的腐蚀速率1.4铜及铜合金的腐蚀磷酸溶液对铜及铜合金具有腐蚀作用.向系统中通入空气时,腐蚀加剧(表1,表7).表725%磷酸溶液中铜及铜合金的腐蚀情况(通空气)铜及铜合金铜合金成分腐蚀速率/mm·a-1纯铜/8.13图1温度对磷酸溶液中不锈钢腐蚀速率的影响87Cu-7.8Al-3.1Fe7.87铝青铜89Cu-8Al-2.8Fe23.1186Cu-10Al-4Fe1.2787.5Cu-10.5Zn0.566
8、6Cu-32.5Zn0.69黄铜60Cu-39Zn-1Sn1.8668Cu-23Zn-3Mn-2Fe0.76
