氨基磺酸作為一種化學清洗劑,在化學法清洗各種工業(yè)設備中已得到廣泛的應用。它適用于碳鋼、不銹鋼、黃銅、和鋁等各種材料制成的設備和器皿的洗滌,并取得較好的效果。由于氨基磺酸屬于強酸的系列,洗滌的過程中會對構成設備的材料有不同程度的腐蝕。因此對不同材料選用不同的緩蝕劑,是在酸洗法的實際應用中的重要課題。已有非離子表面活性劑對鋁在鹽酸介質中腐蝕過程的影響報導。文章在非離子表面活性劑對鋁在氨基磺酸介質中腐蝕作用的影響進行了初步考察，發(fā)現(xiàn)非離子表面活性劑的存在有一定緩蝕作用。

１實驗部分

（１）材料和試劑

鋁箔（鋁含量不低于９９．５%,厚度０．０８ｍｍ，上海化學試劑采購供應站試劑廠分裝）；氨基磺酸（分析純，上海試劑二廠）；非離子表面活性劑(聚乙二醇辛基苯基醚)(ＯＰ)（化學純，上海試劑一廠）；蒸餾水。實驗中所用的其他試劑均為化學純或分析純。

（２）實驗方法

①鋁箔的表面處理

將鋁箔剪成２０ｍｍ×１５ｍｍ的樣品,用０.２ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ水溶液預處理兩分鐘,取出用蒸餾水洗滌,再放入低濃度氨基磺酸水溶液浸泡一分鐘,以使樣品表面狀態(tài)一致。

②鋁箔的腐蝕—

在２００ｍｌ容量瓶中分別配置含有一定濃度氨基磺酸及一定濃度非離子表面活性劑(ＯＰ)的溶液２００ｍｌ。之后將盛有溶液的容量瓶置于溫度為３０℃(溫度精度為±０.２℃)的恒溫水浴中恒溫半小時。然后將預處理過的鋁箔樣品用玻璃掛勾懸掛于容量瓶內溶液的中部,腐蝕兩小時(每隔半小時搖動容量瓶一次)。時間到后,取出樣品。測定容量瓶中溶液的鋁腐蝕量。

③鋁腐蝕量的測定

以鉻天青Ｓ為顯色劑,用７２１型分光光度計測定鋁的腐蝕量。

２結果與討論

在３０℃條件下,氨基磺酸濃度在０.１７～１.０ｍｏｌ／Ｌ范圍,聚乙二醇辛基苯基醚(ＯＰ)的濃度在２０～１００ｐｐｍ范圍的溶液中,對鋁腐蝕速率的影響,得到圖１、圖２和圖３。

圖１在３０℃時,鋁在氨基磺酸溶液中的腐蝕速率曲線

從圖１中可以看出,在３０℃時,鋁在氨基磺酸溶液中的腐蝕速率隨氨基磺酸濃度的增加有所增加。當在體系中加入非離子表面活性劑(聚乙二醇辛基苯基醚,ＯＰ)后,從圖２可以看出,當非離子表面活性劑為某一濃度不變時,腐蝕速率曲線從原來的直線變?yōu)榉謨啥螛嫵傻那€。氨基磺酸濃度０.１７～０.３５ｍｏｌ／Ｌ區(qū)間,隨氨基磺酸濃度的增加,腐蝕速率隨之增加;氨基磺酸濃度０.３５～１.０ｍｏｌ／Ｌ區(qū)間,腐蝕速率的增加極為緩慢。當非離子表面活性劑的濃度在０～４０ｐｐｍ范圍內,還有一定的增蝕作用,這是因為ＯＰ中的氧原子對氫離子之間由于氫鍵存在,有一定的親合作用,有利于氨基磺酸的解離作用,使溶液中的氫離子的濃度有所增加,造成腐蝕速率加大。另外,從圖２和圖３都可以看出,鋁在氨基磺酸溶液中的腐蝕速率隨非離子表面活性劑濃度的增加而降低。

氨基磺酸對鋁的腐蝕是析氫腐蝕。雖然,非離子表面活性劑ＯＰ是極性很小的分子,仍有可能被鋁的表面所吸附。當ＯＰ的濃度較小時,吸附層較薄,且不均勻,氫離子向鋁表面的擴散較容易,腐蝕速率較大;隨著ＯＰ濃度的加大,吸附層加厚,擴散較難,使腐蝕速率隨之減小。對于同一非離子表面活性劑濃度,氨基磺酸濃度０.１７～０.３５ｍｏｌ／Ｌ區(qū)間,隨氨基磺酸濃度的增加,腐蝕速率的增加。根據(jù)蘭格謬爾的吸附理論,可能是由于此時酸的濃度較低,腐蝕速率較小,腐蝕產生的鋁離子和氫氣較少,對氫離子向鋁表面區(qū)的擴散影響較小,使腐蝕受動力學控制。氨基磺酸濃度０.３５～１.０ｍｏｌ／Ｌ區(qū)間,酸的濃度較大,產生的腐蝕產物隨之加多,使氫離子向鋁表面區(qū)的擴散受到的影響較大。在此范圍內,是氫離子的擴散速度增加較慢,造成腐蝕速率的增加變緩,使腐蝕基本上變?yōu)楸砻婵刂啤?/SPAN>

３結論

（１）在３０℃時,鋁在氨基磺酸溶液中的腐蝕速率隨氨基磺酸濃度的增加有所增加。

（２）非離子表面活性劑存在時,氨基磺酸濃度０.１７～０.３５ｍｏｌ／Ｌ區(qū)間,腐蝕速率受動力學控制;氨基磺酸濃度０.３５～１.０ｍｏｌ／Ｌ區(qū)間,腐蝕速率基本上受表面控制。

（３）鋁在氨基磺酸溶液中的腐蝕速率隨非離子表面活性劑濃度的增加而降低。

參考文獻：

    ［１］木冠南，宋祖賢.鑭(Ⅲ)離子和非離子表面活性劑對鋁的緩蝕協(xié)同效應［Ｊ］．化學清洗，１９９６，３(１)：１～３．

    ［２］傅獻彩，陳瑞華．物理化學（第三版）［Ｍ］．北京：北京人民教育出版社，１９８０．３０５．