盐酸酸洸溶液中碳钢孔蚀发生条件及影响因素的研究

本文用交流阻挠法和强极化曲线方法及弱极化数据计算机拟合法对以新洁尔灭为缓蚀剂立体的盐酸体系中的孔蚀和腐蚀电化学行为、盐酸溶液中NH_4SCN的腐蚀电化学行为进行了研究，三种方法确定的缓蚀效率基本一致。实验结果表明，在此缓蚀体系中，只有一定量的Fe~(3+)和SCN~-同时存在时碳钢才发生孔蚀：Fe~(3+)不存在时，SCN~-不论浓度多大，都不能引起孔蚀发生；而不存在SCN~-时，不论多高浓度的Fe~(3+)也不能引起孔蚀发生；但当SCN~-浓度过大时，碳钢腐蚀速度增大，但不发生孔蚀。不存在一个类似于中性介质中钝化金属的小孔击破电位那样的电位在腐蚀电位下不发生孔蚀的体系外加较高的阳极极化电位也未发生孔蚀，而发生孔蚀的体系在阴极极化低电位下仍然发生孔蚀。在含有Fe~(3+)的缓蚀体系中，加入BF离子。I~-离子来替代SCN~-，也没有引起孔蚀发生。NH_4SCN对盐酸中碳钢腐蚀的影响随浓度不同而不同：低浓度的SCN~-抑制碳钢腐蚀，起缓解作用；而NH_4SCN浓度较高时，SCN~-的缓蚀效率下降，直至促进碳钢腐蚀，此时，SCN~-可能已不限于改变双电层结构以影响反应速度，还以一定级数参加碳钢阳极溶解。在NH_4SCN的三个浓度区间内，反应电阻Rp、界而电容Cd、腐蚀电位E。松驰时间常数τ有着不同的变化规律；SCN~-不论是抑制还是促进碳钢腐蚀，均同时影响碳钢的阳极溶解和阴极还原两个过程，且对阳极过程Fe对阴极过程的影响。所使用的缓解剂配方同时抑制了盐酸中碳钢阳极溶解和阴极氢还原，而少量SCN~-的加入使缓蚀剂时阴极过程抑制作用增强，增大了缓蚀效率；可能由于SCN~-与缓蚀剂间的竞争吸附，再增大SCN~-的量缓蚀效率不再提高；且当NH＿4SW浓度很高时缓蚀效率下降。缓蚀剂体系中存在Fe~(3+)使得碳钢腐蚀速度增大，乙酰丙酮络合剂的加入不能降低腐蚀速度，少量SCN~-的加入使腐蚀速度降低不是因为SCN~-与Fe~(3+)络合降低了Fe~(3+)浓度，而是由于SCN~-的缓蚀作用及缓蚀剂的“协同作用”。高浓度的SCN~-反而使腐蚀速度增大，可能的原因是SCN~-参加阳极溶解及F~(3+)与SCN~-的络合物的还原。对盐酸中SCN~-的行为和SCN~-、Fe~(3+)在缓蚀体系中的行为进行了讨论，初步提出了一种孔蚀机理，并对有关的现象作了解释。