【doc】分光光度法研究硫脲对铜—硝酸体系的缓蚀作用

【doc】分光光度法研究硫脲对铜—硝酸体系的缓蚀作用【doc】分光光度法研究硫脲对铜—硝酸体系的缓蚀作用分光光度法研究硫脲对铜—硝酸体系的缓蚀作用化工腐蚀与防护Vo1.17,No.3,1989 分光光度法研究硫脲对铜一硝酸体系的缓蚀作用陈恕华马洁情贺敏强王菊芳 (镇江师范专科学校化学系) 摘要本文用分光光度法许究铜在lmol?dmHNOa中的蔺蚀速率厦硫脲对铜一硝酸体罨的缓蚀作用.在25.C至45.C范围内,对于10叫mol?dm至10'mo1?dm硫脲, 浓度越高,则缓仕作用越强.腐蚀反应的表观活化能的测定表明,表面反应为腐蚀速率的...

【doc】分光光度法研究硫脲对铜—硝酸体系的缓蚀作用分光光度法研究硫脲对铜—硝酸体系的缓蚀作用化工腐蚀与防护Vo1.17,No.3,1989 分光光度法研究硫脲对铜一硝酸体系的缓蚀作用陈恕华马洁情贺敏强王菊芳 (镇江师范专科学校化学系) 摘要本文用分光光度法许究铜在lmol?dmHNOa中的蔺蚀速率厦硫脲对铜一硝酸体罨的缓蚀作用.在25.C至45.C范围内,对于10叫mol?dm至10'mo1?dm硫脲, 浓度越高,则缓仕作用越强.腐蚀反应的表观活化能的测定表明,表面反应为腐蚀速率的控制步骤.硫脲在钢表面上的吸附符合~eundllch等温方程式. 一 ,前人已用分光光度法研究了金属在酸中的腐蚀速率n,但分光光度法研究缓蚀剂的缓蚀作用却未见报道.分光光度法研究金属的腐蚀比经典的失重法操作手续简便,又不需要电化学方法所需要的复杂仪器, 是值得推广的一种方法.本文采用分光光度法研究硫脲对铜在lmM?dm,HNO.中的缓蚀作用,并由此讨论腐蚀反应的机理,得出硫脲在铜上的吸附规律. =,实验 1.主要仪器与试剂 721型分光光度计jJY一501型超级恒温槽. 铜土#(含cu?99.5,Bi,Sb,As, Fe,Nj,Pb,Sn,S,O等杂质总量? 0.5)}HNOs,Imol?dm一}硫脲(以下简写为TU),2.5×10mol?dm,, 2.5×10mol?dm,}pH:6.O?0.I的六次甲基四胺一盐酸缓冲溶液j:=甲酚橙 0.O005m~?dm,J铜标准溶液,称取3.9320 gCuSO?5HO溶于1din.蒸馏水中据到禽 CuImg/cm.的储备液,峨职10cm.储备液 ? 16? 稀释至Idm可得10~g/em的Cu标准溶液. 所用试剂为分析纯,水为蒸馏水. 2.实验方法 (1)光度测定条件显色剂为二甲酚橙,工作波长^=580 ?m,以试剂空白为对照,测定Cu.含量的标准曲线为图l.由一元线性回归可得标礁曲线的经验公式为t Cu含量:75.4IA+1.161~g/25~m 式中A为吸光度. 0. 0. 0. 《 0. 0. 0. Cug/25cn13 圉1二甲酚橙测Cu的标难曲线分光光度法研究硫脲对铜硝酸体未的鹱蚀作用VoI.17,No.3,1989 (2)实验方法将2.O0x2.50×0.05~m的铜片先用粒度1.000的金相砂纸打磨,用四氯化碳脱去油脂,再用浓HNOs浸蚀并用水冲洗,以上手续重复三次,最后用蒸馏水洗净.经表面处理过的试片悬入一定浓度,一定温度的250 gill.HNOs(或添加一定量硫脲作缓蚀剂) 中,试片上缘离液面1.5.m,同时不断搅拌,腐蚀到一定时间后立即吸取一定量的腐蚀液,按文嘉.[2]l的穷法,,用721型分光光度计铡定其*Cu"的含量,再换算成失重. 三,结果与讨论 1.在25.C,35.C,40.C及45.C,时问0—5Omin范围内连续测定铜片在1tool? dmIlNo.中的失重,作出失重曲线如图 2o由图2可见,不论温度的高低,铜在 lmol?dm一~HNOs中为非匀速腐蚀,腐蚀的起始速率很大,2至3rain以后基本上为匀违腐蚀.因此,在砑嵬硫脲的缓蚀作用时, 本文取O一2Omin的平均腐蚀速率. 时m1i)1 固2钢在lmol?dm,HN03中的失重曲线 2.在25c,35C及45.C,改变硫脲的物质时量浓度(tool?dm—s),分别测定腐蚀20rain时钶在imo1.dm,I-INO31的腐蚀速率.各温度下的腐蚀速率V(m?hr) 与硫脲物质的量浓度的对数lgITu]的关系如图3.由此图可见,[Tu]>10 mol?dm以上时硫臊即起较强的缓蚀作用, 硫脲浓度越高,则缓蚀效率越高. :,百—了——— lg[TU] 图3硫脲浓度甘腐蚀速率的影响 3.腐蚀反应的表观活化能Ea可由 Arrhenius方程算得l lgV—+常数(i)一面常数(J 图4及图5分别为无硫脲及有硫脲时的腐蚀速率的对数1gV.,tgv与温度的倒数1/T 的线性关系.由图4中直线斜率(一576.9) 可算得无硫脲时腐蚀反应的表观活化能为 11.05KJ?mol,由图最中直线斜率 (一636.9)可得Uru]=5×10mol?dra" 时腐蚀反应的表观活{匕能为l2.20kJ? tool,.此结果表明,表面反位为腐蚀速率的控制步骤".由于有,无硫脲时腐蚀反应的表观播化能的数量级相同,可见硫脲的存在虽然使铜在1tool?dmHN钒中前礴蚀速率大大降低,但并不改变腐蚀反应l的帆理, 4.硫脲在铜表面上的吸附规律硫脲对铜在ImOl?dm—HNOs中的缓蚀率可按下式计算: ?17? 987B5{32 ?\悟 I=VD—V V口化工腐蚀与防护VO1.17,NO.3,1989 ×100(2) 式中V.及V分别为无硫脲及有硫脲时金属的腐蚀速率. 10 1,T× 图4无硫睬时lgu.一1/T曲线 1. 锄I. 一 1). 0. ,Ix10 图5[Tu]=5×10.tool?dm时 1gV一1/r曲线由缓蚀剂的研究可知,缓蚀率I等于缓蚀剂在盒孱表面上的复盖度e:,即 I=0(3) 由25.C及35.C时各种浓度硫脲下铜在 lmol?dmHNO3中的腐蚀速率按(2)式算得缓蚀率I(即复盖度e),作出lg0, lgCTU]曲线如图6及图7.山图可见,25.C及 35.C时lg0与lg[Tu]呈线性关系,由此知道硫琢在铜表面上的吸附符台Freundllch-等温方程式,由图6及图7分别可得吸lj『:『等 ?18? 方程式为 25.C 35.C t『 0l L 日=514[TU3. e=205ETU3.' (4) (5) 6.05.04.0 Ig[1U' 图625.C时l曲,lg[Tu]关晕乇6. 0—5.0;..'LTUj 图T35.C时lg0~lg[Tu]关系参考文献 [1]木冠南化学通报[2],38(1986). [2]洪枣皆,张孝松,化学通报[1], 46(1964). [3]Putilova.I?N?<<Metalliccorrosion inhibitors>)PergamonPress, Oxford(196O). [4]T.P.HoarJ.app1.Chem.3 502(1953) [6]AboE1一khairB.M.. Corros. Prcr. &Cont., 35.72(1988) [6]魏宝明主编《金属腐蚀理论及应用静 263,化学工业出版社,(1984). rT]郭稚弧等编着《缓蚀剂及其应用* 12G,华中工学院出版社,(1987)

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