介紹

N-芐基乙二胺的化學(xué)式為C9H14N2，外觀為無色液體。它的分子中含有氮原子等活性位點(diǎn)，這些活性位點(diǎn)可以與金屬表面發(fā)生相互作用。N原子可以提供孤對(duì)電子與金屬表面的空軌道形成配位鍵，從而吸附在金屬表面。這種吸附作用可以形成一層保護(hù)膜，阻止腐蝕介質(zhì)與金屬表面的直接接觸，從而起到緩蝕的作用。因此，它可以作為金屬的緩腐蝕劑，

圖一 N-芐基乙二胺

合成

將安裝有冷凝管的三口燒瓶置于恒溫水浴中, 加入乙二胺, 攪拌, 加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)p H值至12, 將恒溫水浴調(diào)整到55℃。緩慢滴加氯化芐n (乙二胺) ∶n (氯化芐) =2.1∶1, 反應(yīng)后, 進(jìn)行常壓蒸餾, 蒸餾出未反應(yīng)的乙二胺, 得到產(chǎn)物N-芐基乙二胺。

圖二 N-芐基乙二胺的合成

緩腐蝕性能

將一定量的乙二胺加入裝有冷凝管的三口燒瓶中, 加入NaOH調(diào)節(jié)pH值為12, 在55℃下, 滴加不同摩爾的氯化芐, 滴加完后反應(yīng)5 h, 得到不同乙二胺和氯化芐摩爾配比的系列N-芐基乙二胺緩蝕劑。將緩蝕劑以700 mg/L的加量加入34 g/L的鹽水中, 在室溫下測(cè)得緩蝕率如圖三。

圖三 不同反應(yīng)物摩爾配比下的緩蝕率

在優(yōu)選的最佳合成條件 (乙二胺和氯化芐摩爾配比為2.1∶1, pH值為12, 55℃, 反應(yīng)時(shí)間6 h) 合成N-芐基乙二胺緩蝕劑, 腐蝕介質(zhì)濃度為34 g/L的溶液中加入800 mg/L緩蝕劑。進(jìn)行緩釋性能評(píng)價(jià)。 隨著溫度的升高, 鹽水對(duì)試片的腐蝕速率增加, 緩蝕率降低。這是由于溫度增加, 也增加了溶液的對(duì)流、擴(kuò)散, 使得電解液的電阻增大, 加速了陽極過程和陰極過程, 使腐蝕增加, 緩蝕率降低。隨著N-芐基乙二胺緩蝕劑加量的增加, 緩蝕率呈現(xiàn)上升趨勢(shì), 緩蝕劑加量為800 mg/L時(shí), 緩蝕率達(dá)到74.7%。繼續(xù)增加濃度, 緩蝕率的提高幅度并不大。這可能是當(dāng)緩蝕劑超過一定用量后, 其吸附在鋼片表面的覆蓋度不能進(jìn)一步提高而造成的。

與亞硫酸鈉復(fù)配

在34 g/L的鹽水中, N-芐基乙二胺加量為800 mg/L, 加入不同量的亞硫酸鈉, 在室溫下進(jìn)行腐蝕掛片實(shí)驗(yàn)。在N-芐基乙二胺緩蝕劑存在的介質(zhì)中, 加入亞硫酸鈉后, 試片的腐蝕速率明顯降低, 緩蝕率提高。這是因?yàn)閬喠蛩徕c是一種常用的除氧劑, 氧在溶液中是有一定腐蝕的。加入亞硫酸鈉后就除去了腐蝕介質(zhì)中一些氧。減少了氧的腐蝕, 使得緩蝕率提高。當(dāng)亞硫酸鈉的加量為1 g/L時(shí), 緩蝕效果最好, 緩蝕率為92.4%, 比單獨(dú)使用緩蝕劑的緩蝕率提高了近24%, 當(dāng)亞硫酸鈉的加量再增加時(shí), 則增加了腐蝕介質(zhì)中的鹽濃度, 使得腐蝕增加, 緩蝕率降低。所以在腐蝕介質(zhì)濃度為34 g/L的溶液中, 亞硫酸鈉的加量為1 g/L時(shí), 和N-芐基乙二胺緩蝕劑復(fù)配效果最好[1]。

參考文獻(xiàn)

[1]馬啟睿.N-芐基乙二胺緩蝕劑的合成及緩蝕性能研究[J].應(yīng)用化工,2014,43(S1):110-112+115.