高低溫交變濕熱試驗箱總是單分子層 有選擇 |
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發(fā)布者:無錫瑪瑞特科技有限公司 發(fā)布時間:2021/1/14 23:58:36 點(diǎn)擊次數(shù):466 關(guān)閉 |
分 析 防 銹 劑 鋼鐵裸露在空氣中會發(fā)生什么現(xiàn)象? 鋼鐵裸露在空氣中會發(fā)生什么現(xiàn)象?遇到這種 情況該怎么辦? 情況該怎么辦? Rust Inhibitors 本章知識點(diǎn) 了解: 了解:金屬生銹和腐蝕的主要原因 知道: 知道:防銹劑的主要類型 掌握: 掌握:防銹劑的作用機(jī)理 金屬的腐蝕與銹蝕 金屬受外界環(huán)境或介質(zhì)的化學(xué)或電化學(xué) 作用而引起的變質(zhì)和破壞稱為腐蝕。 作用而引起的變質(zhì)和破壞稱為腐蝕。復(fù)合鹽霧試驗箱黑色金 屬在大氣中的腐蝕稱為銹蝕。 屬在大氣中的腐蝕稱為銹蝕。 電化學(xué)腐蝕 金屬在有水和電解質(zhì)存在的介質(zhì)中的腐蝕, 金屬在有水和電解質(zhì)存在的介質(zhì)中的腐蝕,稱為電 化學(xué)腐蝕。 化學(xué)腐蝕。主要是由于金屬之間的不同電極電位或金 屬與非金屬之間的不同電極電位, 屬與非金屬之間的不同電極電位,在腐蝕介質(zhì)存在下構(gòu) 成腐蝕電池(有電流產(chǎn)生)。 成腐蝕電池(有電流產(chǎn)生)。 電極電位表示金屬失去電子而離子化的能力, 電極電位表示金屬失去電子而離子化的能力,電極 電位越小,成為離子的趨勢越大,腐蝕的可能性越大。 電位越小,成為離子的趨勢越大,腐蝕的可能性越大。 Zn(Fe(如Mg(-2.38) Zn(-0.76) Fe(-0.44) Mg( 鋼鐵材質(zhì)內(nèi)含有少量碳、硅等無機(jī)物, 鋼鐵材質(zhì)內(nèi)含有少量碳、硅等無機(jī)物,經(jīng)常受 各種應(yīng)力加工、 各種應(yīng)力加工、電、氣焊、彎曲變形,各部分能量 氣焊、彎曲變形, 分布不均勻,且表面沾污著灰塵、沙土等臟物, 分布不均勻,且表面沾污著灰塵、沙土等臟物,當(dāng) 有腐蝕介質(zhì)存在時,會形成局部腐蝕電池, 有腐蝕介質(zhì)存在時,會形成局部腐蝕電池,產(chǎn)生腐 蝕。 鋼鐵在大氣中的銹蝕 水膜 O2 OH- OH OH- Fe2+ Fe2+ Fe2+ 陽極區(qū)的陽極反應(yīng): 陽極區(qū)的陽極反應(yīng): Fe – 2e → Fe2+ 雜質(zhì)(陰極區(qū) 雜質(zhì) 陰極區(qū)) 陰極區(qū) 鋼 鐵(陽極區(qū) 陽極區(qū)) 陽極區(qū) 陰極區(qū)的陰極反應(yīng): 陰極區(qū)的陰極反應(yīng): 鐵在水膜下銹蝕 1/2 O2 + H2O + 2e → 2 OH- 防銹油的作用機(jī)理 隨腐蝕進(jìn)行,F(xiàn)e2+與OH-形成Fe(OH)2,進(jìn) 隨腐蝕進(jìn)行, 形成Fe(OH) 一步與O 反應(yīng)生成紅褐色Fe(OH) 一步與O2和H2O反應(yīng)生成紅褐色Fe(OH)3,沉淀 于鐵表面,即鐵銹。 于鐵表面,即鐵銹。 1、復(fù)合鹽霧試驗箱防銹劑分子在金屬表面形成吸附性保護(hù) 膜; 2、防銹劑對水和酸等極性物質(zhì)的增溶用; 防銹劑對水和酸等極性物質(zhì)的增溶用; 3、防銹油對水的置換性能和脫水性能。 防銹油對水的置換性能和脫水性能。 表面吸附形式 物理吸附 化學(xué)吸附 化學(xué)吸著 物理吸附 吸附與被吸附靠分子的范得華力 其中又可以分為: 其中又可以分為: 取向力, 取向力 , 誘導(dǎo)力, 誘導(dǎo)力 , 色散力 物理吸附的特點(diǎn) 吸附力小,吸附時放出的熱量小 0.1 千卡/摩爾, 0.1吸附力小 ,吸附時放出的熱量小0.1-1千卡 /摩爾,接近于氣 體液化熱; 體液化熱; 吸附不牢固,容易脫附,溫度升高,吸附明顯減弱. 吸附不牢固,容易脫附,溫度升高,吸附明顯減弱. 對各種金屬無選擇性,吸附速度快 . 對各種金屬無選擇性 ,吸附速度快. 沒有電子轉(zhuǎn)移,化學(xué)鍵的形成和破壞現(xiàn)象 . 沒有電子轉(zhuǎn)移,化學(xué)鍵的形成和破壞現(xiàn)象. 可以是單分子層,也可以是多分子層. 可以是單分子層,也可以是多分子層. 化學(xué)吸附的特點(diǎn) 放出較多的能量,10-100千卡/摩爾,接近于化學(xué)反應(yīng)熱. 放出較多的能量,10-100千卡/摩爾,接近于化學(xué)反應(yīng)熱. ,10 千卡 比物理吸附牢固得多,不易脫附 ,溫度升高, 比物理吸附牢固得多,不易脫附,溫度升高 ,化學(xué)吸附加 快. 吸附熱一般大于吸附分子本身的離解能, 吸附熱一般大于吸附分子本身的離解能,因而吸附分子 常離解. 常離解. 有選擇性,總是單分子層. 有選擇性 ,總是單分子層. 吸附是不可逆反應(yīng),但沒有生成新相的化合物, 吸附是不可逆反應(yīng),但沒有生成新相的化合物,金屬原子 仍保留在原有的晶格上. 仍保留在原有的晶格上. 化學(xué)吸著的特點(diǎn) 極性分子與金屬表面分子結(jié)合并相互作用 產(chǎn)生新的相. 產(chǎn)生新的相. 溫度升高, 溫度升高,平衡朝有利于形成化學(xué)吸著的方 向轉(zhuǎn)移. 向轉(zhuǎn)移. 表面形成一層薄膜. 表面形成一層薄膜. 防銹劑對金屬表面的吸附 ? 主要是基于靜電性相互作用的物理吸附和 伴隨著形成化學(xué)鍵的化學(xué)吸附, 伴隨著形成化學(xué)鍵的化學(xué)吸附,以及進(jìn)一步 生成新相化合物的化學(xué)吸著. 生成新相化合物的化學(xué)吸著. ? 防銹劑在油-空氣界面也是定向吸附. 防銹劑在油-空氣界面也是定向吸附. ( )35 防銹劑吸附膜的結(jié)構(gòu) 分 子 防銹劑從溶液移向金屬表面吸附時, 防銹劑從溶液移向金屬表面吸附時,其吸附量 隨著溶度的增加而增加. 隨著溶度的增加而增加. 量 3 吸附分子在金屬表面是垂直排列的. 吸附分子在金屬表面是垂直排列的. 1 可以是單分子和多分子吸附膜. 可以是單分子和多分子吸附膜. 20 浸漬時間,小時 浸漬時間 小時 化學(xué)結(jié)構(gòu)對吸附和防銹性的影響 鐵 粉 上 的 吸 附 量 III 取決于分子中極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)的結(jié)構(gòu). 取決于分子中極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)的結(jié)構(gòu) . 極性基團(tuán)的影響: 極性基團(tuán)的影響: 防銹性強(qiáng)的極性基團(tuán): SO3- COO防銹性強(qiáng)的極性基團(tuán) :-SO3-,-COO中等防銹性的極性基團(tuán): 中等防銹性的極性基團(tuán) :-COOH, POOH 防銹性弱的極性基團(tuán):NH,-OH,-C=O,防銹性弱的極性基團(tuán) :NH,-OH,-C=O,-COOR, :NH, -C=N II I % 親油劑對馬來酸防銹性的影響 % 0.1 0.1 0.1 0.1 時間/ 時間 1/16 1 20 45 180 180 烷基碳鏈對防銹性的影響 C14以上可以形成致密的單分子層膜. C14以上可以形成致密的單分子層膜. 以上可以形成致密的單分子層膜 直鏈脂肪酸的烴基越大,其吸附性越好 . 直鏈脂肪酸的烴基越大,其吸附性越好. 有支鏈或雙鏈存在, 有支鏈或雙鏈存在,則烴基間的相互作用減 防銹性變差. 弱 ,防銹性變差. 基礎(chǔ)油的效果 如果沒有基礎(chǔ)油, 如果沒有基礎(chǔ)油 ,單獨(dú)靠防銹劑的極性分子吸附層是不 起防銹作用的. 起防銹作用的 . 防銹劑分子的吸附不可能很緊密, 防銹劑分子的吸附不可能很緊密,而基礎(chǔ)油分子深入吸 附的添加劑分子之間, 附的添加劑分子之間, 增加與添加劑分子中烴基的吸引 共同堵塞孔隙,使吸附膜更加完整密實(shí). 力 ,共同堵塞孔隙,使吸附膜更加完整密實(shí). 這樣的吸附膜可以有效地阻止水、氧等腐蝕介質(zhì)的侵入。 這樣的吸附膜可以有效地阻止水、氧等腐蝕介質(zhì)的侵入。 油效應(yīng)) ( 油效應(yīng) ) 金 屬 防銹劑的水置換性 γwo 水 γsw θ 油 γso 固體 腐蝕性物質(zhì)的鈍化和除去(指紋) 腐蝕性物質(zhì)的鈍化和除去(指紋) 指紋含有水分,氯化鈉,尿素,乳酸, 指紋含有水分,氯化鈉,尿素,乳酸,其他無機(jī)鹽 吸附水分,溶解水分,置換, 吸附水分,溶解水分,置換,抑止 防銹劑種類 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類: 按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類: 羧酸和羧酸鹽 酯 (醇 ) 磺酸鹽及其它含硫化合物 胺及其它含氮化合物 磷酸, 磷酸,磷酸酯及其它含磷化合物 一元羧酸: 一元羧酸: 羧酸及羧酸鹽 ? 動植物脂肪酸:硬脂酸,油酸,高低溫交變濕熱試驗箱棕櫚酸, 動植物脂肪酸:硬脂酸 ,油酸,棕櫚酸, 羊毛酸,復(fù)合鹽霧試驗箱高低溫交變濕熱試驗箱羊油酸, 羊毛酸 ,高低溫交變濕熱試驗箱羊油酸,牛油酸 ? 天然酸:石油酸 天然酸: ? 氣相防銹劑 :辛酸,壬酸,葵酸 氣相防銹劑:辛酸,壬酸, 羧酸及羧酸鹽(2) 羧酸及羧酸鹽( 二元羧酸: 二元羧酸: 油酸、油醇、 油酸、油醇、及幾種不飽和化合物與順 丁烯二酸酐反應(yīng)產(chǎn)物, 丁烯二酸酐反應(yīng)產(chǎn)物,如油酸甲酯順丁 烯二酸。 烯二酸。 羧酸及羧酸鹽( 羧酸及羧酸鹽(3) 其他極性基的羧酸: 其他極性基的羧酸: ? 羥基脂肪酸 CH3(CH2)2nCH(OH)COOH ? α-巰基脂肪酸RCH(SH)COOH 巰基脂肪酸RCH(SH)COOH ? 油酰肌胺酸 羧酸及羧酸鹽(4) 羧酸及羧酸鹽(4) 氧化石蠟:氧化深度加深,防銹性變好, 氧化石蠟:氧化深度加深,防銹性變好,油溶 性變差. 性變差. 743及743鋇皂 743及743鋇皂 743鋇皂:抗鹽霧性能不如石油磺酸鹽, 743鋇皂:抗鹽霧性能不如石油磺酸鹽,抗?jié)?鋇皂 熱性能好,更突出使耐大氣腐蝕性能. 熱性能好,更突出使耐大氣腐蝕性能.對黃 銅,鋁,鋼有極好的防腐性. 鋼有極好的防腐性. 羧酸及羧酸鹽(5) 羧酸及羧酸鹽(5) 羧酸鹽: 羧酸鹽: 脂肪酸,環(huán)烷酸,松香酸, 酯酸, 脂肪酸,環(huán)烷酸,松香酸,羊毛 酯酸,烯 基丁二酸,氨基酸等的金屬皂( 基丁二酸,氨基酸等的金屬皂(鎂,鋁,鋅, 鉛,鈣,鋇)和銨鹽(一元胺,聚胺,松香胺, 和銨鹽(一元胺,聚胺,松香胺, 牛脂胺). 牛脂胺). 醇和酯 醇和高級脂肪醇不能單獨(dú)使用, 醇和高級脂肪醇不能單獨(dú)使用,需與磺 酸鹽復(fù)合使用. 酸鹽復(fù)合使用. 多元醇羧酸酯:山梨糖醇單油酸酯( 多元醇羧酸酯:山梨糖醇單油酸酯(司本 80)----非離子型表面活性劑,HLB=4.3 80)----非離子型表面活性劑,HLB=4.3 ----非離子型表面活性劑 季戊四醇單油酸酯 磺酸鹽 石油,合成磺酸鹽:堿金屬, 石油,合成磺酸鹽:堿金屬,堿土金屬 磺酸的分子量以500左右為好 磺酸的分子量以500左右為好 500 石油磺酸鋇:良好的耐鹽霧,鹽水,浸漬性, 石油磺酸鋇:良好的耐鹽霧,鹽水,浸漬性,和 汗液置換性, 黃銅,紫銅,青銅,鋁合金, 汗液置換性,對 鋼,黃銅,紫銅,青銅,鋁合金, 鋅,鎘無腐蝕;抗大氣腐蝕性能不如羧酸皂, 鎘無腐蝕;抗大氣腐蝕性能不如羧酸皂, 氧化石油脂鋇皂. 氧化石油脂鋇皂. 苯并三氮唑及其胺鹽 二壬基萘磺酸鋇 銅和銀等有色金屬的防銹,防腐劑, 銅和銀等有色金屬的防銹,防腐劑,特別是抑 一定的抗鹽霧,鹽水浸漬性, 一定的抗鹽霧,鹽水浸漬性,和手汗置換 能力, 能力,對鋼及有色金屬的防銹與石油磺 酸鋇相近, 酸鋇相近,但油溶性顯著地優(yōu)于石油磺 酸鋇. 酸鋇. 止銅的變色和腐蝕很有效. 止銅的變色和腐蝕很有效. 可以作為氣相緩蝕劑 油溶性差,揮發(fā)性大,一定的微酸性. 油溶性差,揮發(fā)性大,一定的微酸性. 防銹油脂的應(yīng)用 液體防銹油 稀釋型防銹油 防銹脂 內(nèi)內(nèi)內(nèi)內(nèi) 石石工防防防 液液防防防 防防防防防內(nèi) 工工工內(nèi)工工工 氣氣防防 封封內(nèi) 液液液液 防防防防 防防內(nèi)防防 全全工 涂涂工 防銹脂 水石石 石防石石石石 常溫涂覆脂(冷涂脂) 常溫涂覆脂(冷涂脂) 軟軟防防 硬軟防防 乳乳工防防防 乳乳乳乳防 加溫涂覆脂 工工工內(nèi)工工工 封封內(nèi) 防銹油用基礎(chǔ)油 要求嚴(yán)格脫水 調(diào)和前要求脫水. 調(diào)和前要求脫水. 防銹性的評定方法 潮濕箱試驗 鹽水噴霧試驗 加速風(fēng)化試驗 儲存試驗 鹽水浸漬試驗 透平油防銹試驗 小 結(jié) 思 考 題 1、什么是防銹劑的油效應(yīng)? 什么是防銹劑的油效應(yīng)? 防銹劑的種類和作用機(jī)理 防銹劑的油效應(yīng) 2、防銹劑的作用機(jī)理是怎樣的? 防銹劑的作用機(jī)理是怎樣的? |