專利名稱：銅緩蝕劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬材料緩蝕劑，更具體的說本發明涉及一種由有機和無機緩蝕劑復配而成的銅緩蝕劑。
背景技術：
由于金屬腐蝕加劇，目前緩蝕劑使用越來越多。現有的一些緩蝕劑在使用過程中或多或少會對環境產生一定的危害，不利于可持續發展。因此，研究和開發環境友好型水處理緩蝕劑就顯得非常必要。鎢酸鹽作為水質緩蝕劑在工業水處理中得到了一定的應用并取得了較好的效果。我國是鎢資源大國，鎢儲量占世界總儲量的51％以上，而且鎢化合物幾乎無毒，含鎢的冷卻水對周圍環境、人體和作物不會造成污染，亦不引起微生物孽生。鎢酸鹽作為水質緩蝕劑是一種綠色水處理緩蝕劑。研究表明它對碳鋼、紫銅、銅合金、鋁、鋅均有緩蝕作用。聚天冬氨酸是無磷無氮可生物降解的綠色阻垢劑，由美國的Doniar公司于20世紀90年代初期開發了聚天冬氨酸，由于對環境污染極少，并且能生物降解，在可生物降解的水溶性聚合物領域內有很大的優勢，聚天冬氨酸(PASP)是聚氨基酸中的一類。從環境相容性角度考慮，聚天冬氨酸的可生物降解性使其成為特別有價值的水處理劑。因為它從原料、制備過程到最終產品均對人體和環境無毒無害。聚天冬氨酸可高效。穩定地被微生物降解為對環境無害的最終產物，屬于聚氨基酸，具有類似蛋白質的酰胺鍵結構，是一種生物可降解材料，降解產物為氨基酸小分子，最終可降解成水和二氧化碳，具有良好的生物相容性。聚天冬氨酸的另一個重要性能就是它的緩蝕性能。一般認為，它能與Ca2+、Mg2+、Cu2+、Fe2+以及Fe3+等多種離子形成整合物，附著在金屬容器表面阻止金屬腐蝕，是一種良好的緩蝕劑。當前，對這兩種緩蝕劑應用研究較多的是其對碳鋼的緩蝕作用，而將聚天冬氨酸與鎢酸鈉復配對銅的緩蝕作用進行研究尚未見諸報道。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種由有機緩蝕劑聚天冬氨酸與無機緩蝕劑鎢酸鈉復配而成的新緩蝕劑，該緩蝕劑對銅有明顯的緩蝕作用。
本發明采用的技術方案一種銅緩蝕劑，包括聚天冬氨酸、鎢酸鈉和水，其中聚天冬氨酸和鎢酸鈉之間的比例為1∶1、1∶2或2∶1，所述銅緩蝕劑在水中的濃度為60mg/L。
當聚天冬氨酸和鎢酸鈉之間的比例為1∶2時，對銅的緩蝕效果最好。
本發明的有益效果所述銅緩蝕劑的兩種主要成分聚天冬氨酸和鎢酸鈉均為綠色水處理藥劑，對環境無危害，是一種符合可持續發展需要的緩蝕劑。所述緩蝕劑原料易得，特別是鎢酸鈉屬于我國豐產資源，而聚天冬氨酸在我國也已投產應用，緩蝕劑成本較低。實驗證實當溶液中存在本發明的銅緩蝕劑時，緩蝕劑與金屬銅作用生成一種保護膜，體現出緩蝕效果，對應的交流阻抗測試結果為阻抗譜圖，該阻抗譜均顯示一個扁平圓，扁平圓至Z軸上的弦長對應于電極的膜電阻Rf很大。特別是聚天冬氨酸與鎢酸鈉的復配比例為1∶2時，緩蝕劑的緩蝕效果最佳，對銅具有明顯的緩蝕作用。
圖1為銅電極浸入銅緩蝕劑溶液1小時后的電化學阻抗(Nyquist)圖。
具體實施例方式
下面結合附圖1對本發明進一步詳細描述一種銅緩蝕劑，包括聚天冬氨酸、鎢酸鈉和水，其中聚天冬氨酸和鎢酸鈉之間的比例為1∶1、1∶2或2∶1，所述銅緩蝕劑在水中的濃度為60mg/L。當聚天冬氨酸和鎢酸鈉之間的比例為1∶2時，對銅的緩蝕效果最好。首先按照上述配方配制銅緩蝕劑溶液，鎢酸鈉(分析純)，分子式為Na2WO4，白色晶體，易溶于水。聚天冬氨酸(分析純)，分子量為3000-5000，分解溫度為267℃，pH為9.7，生物降解性良好，屬無毒級。模擬溫和水母液其所含物質及濃度為NaCl-3.9g/L，Na2SO4-9g/L，NaHCO3-7g/L，使用時均稀釋100倍。實驗中工作電極為銅，分別用砂紙打磨，直到磨光為止，保持電極表面平整，光亮，將銅電極浸入緩蝕劑溶液前將表面氧化膜磨去，然后用去離子水沖洗。測量儀器為PAPCM283恒電位儀，PARC1025頻譜分析儀，配套軟件為PARC M398，用于交流阻抗法測試。交流阻抗的測試頻率范圍在0.05Hz-100kHz，激勵信號峰值為5mV。實驗中采用三電極體系，銅電極為工作電極；鉑電極作為輔助電極；用雙液接甘汞電極作為參比電極，內電極盛有飽和KCl溶液，外電極盛有1mol/L KNO3溶液。測試時將電極豎直浸入被測溶液中，浸入液面的深度與參比電極，輔助電極相同，約為3cm。實驗中測試每個銅電極浸入含不同復配緩蝕劑溶液1小時后的交流阻抗曲線，如圖1所示，(1)[PASP]＝[Na2WO4]＝0、(2)[PASP]∶[Na2WO4]＝1∶1、(3)[PASP]∶[Na2WO4]＝2∶1、(4)[PASP]∶[Na2WO4]＝1∶2。當溶液中存在緩蝕劑時，緩蝕劑與金屬作用生成一種保護膜，體現出緩蝕效果。對應的交流阻抗測試結果為阻抗譜圖(Nyquist圖)，該阻抗譜均顯示一個扁平圓，扁平圓至Z軸上的弦長對應于電極的膜電阻Rf，Rf越大緩蝕劑的緩蝕效果越好。因此從圖中可看出這三種聚天冬氨酸與鎢酸鈉的復配緩蝕劑與空白相比均有一定的緩蝕作用，尤以聚天冬氨酸與鎢酸鈉的復配比例為1∶2時復配緩蝕效果最佳，具有明顯的緩蝕作用。
以上所述內容僅為本發明構思下的基本說明，而依據本發明的技術方案所作的任何等效變換，均應屬于本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種銅緩蝕劑，包括聚天冬氨酸、鎢酸鈉和水，其中聚天冬氨酸和鎢酸鈉之間的比例為1∶1、1∶2或2∶1，所述銅緩蝕劑在水中的濃度為60mg/L。
2.根據權利要求1所述銅緩蝕劑，其特征是聚天冬氨酸和鎢酸鈉之間的比例為1∶2。
全文摘要
本發明公開了一種銅緩蝕劑，包括聚天冬氨酸、鎢酸鈉和水，其中聚天冬氨酸和鎢酸鈉之間的比例為1∶1、1∶2或2∶1，所述銅緩蝕劑在水中的濃度為60mg/L。當聚天冬氨酸和鎢酸鈉之間的比例為1∶2時，對銅的緩蝕效果最好。所述銅緩蝕劑為綠色水處理藥劑，對環境無危害，是一種符合可持續發展需要的緩蝕劑，緩蝕劑原料易得，成本較低。銅電極浸入銅緩蝕劑溶液1小時后的電化學阻抗(Nyquist)圖表明當水溶液中存在所述銅緩蝕劑時，緩蝕劑與金屬銅作用會生成一種保護膜，對銅具有明顯的緩蝕效果。
文檔編號C23F11/08GK1616715SQ20041008904
公開日2005年5月18日 申請日期2004年12月2日 優先權日2004年12月2日
發明者徐群杰, 周洋 申請人:上海電力學院