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氢氟酸溶液中苯扎溴铵对锌的缓蚀作用

锌在大气、淡水及其他中性介质中具有较高的稳定性,故被广泛用作钢铁设备的保护性覆膜材质。在目前镀锌设备的化学清洗中,氢氟酸是一种应用较广的清洗剂。氢氟酸溶垢能力强,速度快,渗氢量少,金属的氢脆敏感性小,但会使锌收到严重腐蚀,致使镀锌层部分破坏或完全脱落。合理使用和添加缓蚀剂是防止锌腐蚀的有效方法之一,人们曾研究出盐酸介质中的缓蚀剂,但适用于氢氟酸清洗的锌缓蚀剂目前尚未见报道,因此,研究氢氟酸溶液中的锌的缓蚀具有较大的实用价值。文中采用失重法研究了氢氟酸溶液中苯扎溴铵对锌的缓蚀作用,并探讨了其缓蚀机理。假设缓蚀作用是由于缓蚀剂分子被吸附在锌表面上引起的,当苯扎溴铵在溶液中的含量从0增大到一定值时,锌试片失重Δm逐渐减小到最低恒定值,缓蚀作用逐渐增强,苯扎溴铵分子逐步吸附在锌表面,最终达到饱和单分子层吸附,覆盖度θ趋于1,有效地保护了锌片。
苯扎溴铵在锌表面的吸附也是有两大类,一种是苯扎溴铵分子当中芳环上大n键电子云可以提供电子和锌元子以及离子的夹层空轨道形成配位键,另外的一种是苯扎溴铵分子当中带正电荷的氮原子和锌发生静电的作用,也就是锌表面同时存在的吸附以及物理吸附。
随温度增加,K值呈下降趋势,说明苯扎溴铵在锌表面的吸附是放热过程,温度升高时有利于苯扎溴铵脱附,所以吸附力较低,缓蚀作用下降。

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