(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.05.21
C N  103808614
A (21)申请号 201210484158.1
(22)申请日 2012.11.13
G01N 5/04(2006.01)
(71)申请人叶媚
地址610041 四川省成都市武侯区一环路南
一段24号
(72)发明人
叶媚
(54)发明名称
测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方
法
(57)摘要
本发明公开了一种测试氯离子浓度对缓蚀剂
缓蚀性能影响的方法，包括：将石油管材加工成
试片备用；取试片放入器皿中，除试片表面污物，
并连续清洗；打磨，测量尺寸，并记录；擦洗并吹
干试片，将其干燥，称量并记下数据；将试片悬挂
在缓蚀剂中，调节溶液中氯离子浓度为0.4g/L ～
10.0g/L ，腐蚀反应；冲洗，将其放入除锈剂浸泡，
洗净；擦干，吹干，称量；根据始测质量数值与终
测质量值，求出每组试件的腐蚀速率和缓蚀率。本
发明能快速测定出缓蚀剂缓蚀性能受氯离子浓度
的影响，且测试结果准确，测试步骤简单，测试成
本低，为缓蚀剂的应用提供了理论基础。
(51)Int.Cl.
权利要求书1页  说明书5页  附图1页
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页  说明书5页  附图1页(10)申请公布号CN 103808614 A
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1.测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法，其特征在于，包括：将石油管材按规定的尺寸加工成实验用的试片，然后浸湿后，分别包装备用；取试片放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉去除试片表面污物，并连续清洗两次；将试片打磨，测量试片的尺寸，并按顺序进行数据记录；擦洗并吹干试片，将其放入干燥器中干燥，称量至恒重，并记下数据；将试片悬挂在缓蚀剂中，并调节溶液中氯离子浓度为0.4g/L ～10.0g/L ，腐蚀反应一段时间；取出试片冲洗，将其放入除锈剂浸泡，用丝刷沾少许去污粉洗净；用布擦干试片，再用含无水乙醇的棉球擦拭，吹干试片，放入干燥器中至恒重，称量并记下数据；根据始测质量数值与终测质量值，先算出每个试片的绝对腐蚀失重值，求出始测质量，终测质量和失质量的算术平均值，根据下式求出每组试件的腐蚀速率和缓蚀率：
腐蚀速率的计算公式
：
式中V corr -腐蚀速率，mm/a ；
发动机抗磨剂
C-换算常数，其值为8.76×104；
ΔM-钢材挂片实验前后质量差，g ；
S-钢材挂片表面积，cm 2；
t-腐蚀时间，h ；
ρ-钢材挂片材质密度，g/cm 3
缓蚀率的计算公式
：
式中η-缓蚀率，％；
V corr -加缓蚀剂的钢材挂片的腐蚀速度，mm/a ；
VO corr -空白样(未加缓蚀剂)钢材挂片腐蚀速度，mm/a 。
2.根据权利要求1所述的测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法，其特征在于，所述试片通过防锈机油浸湿。
3.根据权利要求1所述的测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法，其特征在于，所述试片通过粗砂纸或纱布檫去油污。
4.根据权利要求1所述的测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法，其特征在于，所述石油醚的沸程为60～90℃。
5.根据权利要求1所述的测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法，其特征在于，调节溶液中氯离子浓度为0.4g/L 、0.8g/L 、1.0g/L 、2.0g/L 、4.0g/L 、
6.0g/L 、8.0g/L 、10.0g/L 。权  利  要  求  书CN 103808614 A
测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法。
背景技术
[0002] 目前，缓蚀剂及其衍生物作为除油剂、水质净化剂、阻垢剂、成膜剂和抗压添加剂等广泛应用于橡胶、石油、农业、矿业、医药、环境保护和分析化学等领域。以后，该类物质的应用领域将进一步扩大。
[0003] 在石油工业中，缓蚀剂类化合物主要用作润滑油极压抗磨剂，高温抗氧剂。由于现在普遍使用的二硫代磷酸盐类润滑油抗磨添加剂中的磷元素会使发动机废气转换装置的催化剂中毒失效，再者基于环保方面的考虑，各国均对机油等润滑油中磷的含量作了严格的规定，要求使用低灰、低磷润滑油。缓蚀
剂类化合物因具有优异的极压抗磨及高温抗氧化性能，且不含磷元素，毒性低，有望成为二硫代磷酸盐类润滑油抗磨添加剂的替代产品。对新型缓蚀剂类化合物的合成及其作为润滑油抗磨抗氧剂的应用研究成为当今润滑油添加剂的一个研究热点。
[0004] 在橡胶工业中，缓蚀剂类化合物主要用作橡胶硫化促进剂。其促进硫化功效很大，作为第二促进剂与次磺酞胺类硫化促进剂并用，可缩短硫化时间，目前其用量仅次于次磺酞胺类促进剂。
[0005] 在塑料工业中，缓蚀剂类化合物的应用主要有两个方面。一方面是用作高分子聚合时的引发剂。缓蚀剂作为光活化型剂可有效地控制所得聚合物的分子量、分子量分布、端基结构、侧基结构、单体的排列顺序及某些聚合物的立构规整性等，还可通过分子设计而合成多种多样的、具有特定性能或功能的多组分共聚物以及具有特殊几何形状的的模型聚合物等；另一方面是用作塑料抗氧剂及光降解敏化剂，作为塑料光解敏化剂的以二硫代氨基甲酸铁类物质研究得最多。
[0006] 在矿业中，缓蚀剂类化合物主要用作浮选捕收剂。二烷基缓蚀剂类化合物是一种高效的金属硫化矿捕收剂，具有捕收能力强、选择性高、用药量少、浮选速度快等特点。常用作方铅矿、黄铜矿等矿物的浮选捕收剂。如二乙基二硫代氨基甲酸钠(硫氮九号)常在高碱条件下用来进行方铅矿与闪锌矿、黄铁矿的浮选分离，它对方铅矿表现较强的捕收作用。[0007] 在农业中，缓蚀剂类化合物主要用作农用杀菌剂。经过几十年的发展，已开发了福美铁、福美锌、福美双、代森钠、代森锌、代森锰和代森锰锌等杀菌剂，其中用途最广的是代森锰锌。
[0008] 在医学上，缓蚀剂类化合物主要是用作重金属中毒的解毒剂、用作抗癌剂、用作免疫调节剂、医用抗氧剂及外用杀菌剂。
[0009] 在分析化学中，缓蚀剂类化合物主要作为萃取络合剂，用于谱、光谱分析的分离及预富集。可用于分析砷、铬、铅、铜、镍、锌、锰、银等多种金属及非金属元素的微量分析。[0010] 除了中和性能的水处理剂，大部分水处理用的缓蚀剂的缓蚀机理是在与水接触的金属表面形成一层将金属和水隔离的金属保护膜，以达到缓蚀目的。根据缓蚀剂形成的保
护膜的类型，缓蚀剂可分为氧化膜型、沉积膜型和吸附膜型缓蚀剂。
[0011] 铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、正磷酸盐、硼酸盐等均被看作氧化膜型缓蚀剂。铬酸盐和亚硝酸盐都是强氧化剂，无需水中溶解氧的帮助即能与金属反应，在金属表面阳极区形成一层致密的氧化膜。其余的几种，或因本身氧化能力弱，或因本身并非氧化剂，都需要氧的帮助才能在金属表面形成氧化膜。由于这些氧化膜型缓蚀剂是通过阻抑腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀的，这些阳极缓蚀剂能在阳极与金属离子作用形成氧化物或氯氧化物。沉积覆盖在阳极上形成保护膜，以铬酸盐为例，它在阳极反应形成Cr(OH)3和Fe(OH)3，脱水后成为CrO3和Fe2O3的混合物(主要是γ-Fe2O3)在阳极构成保护膜。因此有时又被称作阳极型缓蚀剂或危险型缓蚀剂，因为它们一旦剂量不足(单独缓蚀时，处理1L水，所需剂量往往高达几百、甚至过千毫克)就会造成点蚀，使本来不太严重的腐蚀问题，反而变得更
加严重。氯离子、高温及高的水流速都会破坏氧化膜，故在应用时，要根据工艺条件，适当改变缓蚀剂的浓度。硅酸盐也可粗略地归到这一类里来，因为它主要也是通过阻抑腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀的。但是，它不是通过与金属铁本身、而可能是由二氧化硅与铁的腐蚀产物相互作用，以吸附机制来成膜的。
[0012] 在环境保护中，由于缓蚀剂类化合物具有极性基，这种极性基中的硫离子原子半径较大，带负电，易于与废水中的金属阳离子成键，生成难溶的缓蚀剂，因此，常用作萃取鳌合剂。主要应用于两个方面。一方面用低分子量的缓蚀剂作沉淀浮选剂和溶剂气浮捕收剂，分离废水处理中的重金属离子以及用作超临界流体络合萃取中的络合剂。再者是将氨基二硫代羰基引入聚苯乙烯聚甲基丙烯酸衍生物、含多乙烯多胺的聚合物以及聚醚等高分子聚合物骨架中，制备具有一定机械强度的鳌合树脂或水溶性的鳌合树脂。水溶性的缓蚀剂鳌合树脂是二十世纪九十年代在美国发展起来的新型油田污水处理剂，具有高效除油性能，同时还具有杀菌、防垢、缓蚀等功能。
[0013] 在完井作业过程中，完井液体系中的盐对油气井管材腐蚀有显著的影响，其中氯离子是对碳钢腐蚀影响相当大的阴离子，其次Ca2+、Mg2+离子的存在会增大溶液的电导率、矿化度和离子强度。介质中氯离子会促进碳钢的局部腐蚀，当氯浓度较高时，在阳极区，导致坑蚀的蔓延；另一方面，由于氯半径较小(其离子半径为1.81×10-10m)，易穿透保护膜，使腐蚀加剧，产生局部腐蚀。因氯浓度对金属腐蚀的影响较大，有必要对其进行腐蚀实验。
发明内容
[0014] 本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法，该测定方法能快速测定出氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能的影响，且测试结果准确，测试步骤简单，测试成本低，为缓蚀剂的应用提供了理论基础。[0015] 本发明的目的通过下述技术方案实现：一种测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法，包括：将石油管材按规定的尺寸加工成实验用的试片，然后浸湿后，分别包装备用；取试片放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉去除试片表面污物，并连续清洗两次；将试片打磨，测量试片的尺寸，并按顺序进行数据记录；擦洗并吹干试片，将其放入干燥器中干燥，称量至恒重，并记下数据；将试片悬挂在缓蚀剂中，并调节溶液中氯离子浓度为0.4g/ L～10.0g/L，腐蚀反应一段时间；取出试片冲洗，将其放入除锈剂浸泡，用丝刷沾少许去污
粉洗净；用布擦干试片，再用含无水乙醇的棉球擦拭，吹干试片，放入干燥器中至恒重，称量并记下数据；根据始测质量数值与终测质量值，先算出每个试片的绝对腐蚀失重值，求出始测质量，终测质量和失质量的算术平均值，根据下式求出每组试件的腐蚀速率和缓蚀率：[0016] 腐蚀速率的计算公式：
[0017]
[0018] 式中Гcorr-腐蚀速率，mm/a；
[0019] C-换算常数，其值为8.76×104；
[0020] ΔM-钢材挂片实验前后质量差，g；
[0021] S-钢材挂片表面积，cm2；
[0022] t-腐蚀时间，h；
[0023] ρ-钢材挂片材质密度，g/cm3
[0024] 缓蚀率的计算公式：
[0025]
[0026] 式中η-缓蚀率，％；
[0027] V corr-加缓蚀剂的钢材挂片的腐蚀速度，mm/a；
[0028] VO corr-空白样(未加缓蚀剂)钢材挂片腐蚀速度，mm/a。
[0029] 所述试片通过防锈机油浸湿。
[0030] 所述试片通过粗砂纸或纱布檫去油污。
[0031] 所述石油醚的沸程为60～90℃。
[0032] 调节溶液中氯离子浓度为0.4g/L、0.8g/L、1.0g/L、2.0g/L、4.0g/L、6.0g/L、8.0g/ L、10.0g/L。
[0033] 综上所述，本发明的有益效果是：能快速测定出氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能的影响，且测试结果准确，测试步骤简单，测试成本低，为缓蚀剂的应用提供了理论基础。
附图说明
[0034] 图1为氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的示意图。
具体实施方式
[0035] 下面结合实施例，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此。
[0036] 实施例：
[0037] 本发明涉及的一种测试氯离子浓度对缓蚀剂缓蚀性能影响的方法，包括：将石油管材按规定的尺寸加工成实验用的试片，然后浸湿后，分别包装备用；取试片放入盛有石油醚的器皿中，用脱脂棉去除试片表面污物，并连续清洗两次；将试片打磨，测量试片的尺寸，并按顺序进行数据记录；擦洗并吹干试片，将其放入干燥器中干燥，称量至恒重，并记下数据；将试片悬挂在缓蚀剂中，并调节溶液中氯离子浓度为0.4g/L～10.0g/L，腐蚀反应一段