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聚天冬氨酸(PASP)是国际上公认的绿色化学品之一,近些年来对PASP的研究主要集中在作为水处理剂和其它添加剂方面。在酸性条件下作为金属缓蚀剂的研究文献报道不多。金属的有机酸洗是工业应用的一个实际体系,在草酸溶液中PASP作为碳钢的缓蚀剂研究是一个新尝试。本文主要采用电化学方法并借助失重法及扫描电镜技术,研究PASP对45#碳钢在草酸溶液中的缓蚀情况,表面成膜状况及与其它物质的协同作用并对机理进行了初步探讨。主要实验及研究结果如下:在常温下测试体系的稳态极化曲线:电位跟踪实验表明Ecorr随着PASP的加入向负移;测得的极化电阻(Rp)随PASP添加浓度的增大而增大,当PASP的添加浓度为5.0g/L时,缓蚀率最大达到83.3%;在强极化区初步判断PASP对碳钢是以抑制阴极为主的混合型缓蚀剂,随着PASP浓度的递增,体系的腐蚀电流icorr递减,说明PASP在碳钢表面形成的吸附膜越来越完整、致密,在浓度为4.0g/L时缓蚀率可达到77.6%。电化学阻抗谱测试得到的电化学参数显示:在实验温度范围内,开路电位下电荷传递电阻Rt随着PASP浓度的增加而增大,PASP对碳钢的缓蚀存在稳定值,当添加量达到4.0g/L时缓蚀效果基本稳定,25℃时缓蚀率为70.1%,再增大浓度缓蚀率没有明显增加。在5℃~35℃的范围内,PASP缓蚀效果较好,当PASP浓度达到4.0g/L时,各个温度下最大缓蚀率都能达到70.0%以上;当温度超过45℃时,缓蚀率降低。在草酸溶液中碳钢电极的阳极极化曲线有明显的钝化,测得碳钢维钝电流值为Imax=-4.5×10-4,稳定钝化区范围约为:-0.25V1.30V,不同阳极极化电势范围内的阻抗谱形式不同,在溶解区EIS阻抗值减小,在稳定钝化区EIS阻抗值很大,在第二个电流峰处阻抗变小且低频出现实部收缩,虚部增长的现象,碳钢在过钝化区再次进入溶解状态,相应的阻抗值减小。按照国家化工行业标准—HG5/1526进行静态腐蚀试片失重试验,结果表明:PASP的加入使失重量减小,当添加量达到4.0g/L时,腐蚀率由1.597mm·a-1降到0.426mm·a-1,缓蚀效率达到73.3%。与电化学方法测试所得规律一致。扫描电镜照片可观察到:在含PASP的溶液中浸泡后的试片表面被膜层覆盖。当浸泡时间较短时膜层是由PASP在碳钢表面吸附聚集形成的,当浸泡时间很长或将碳钢极化时其成分应为Fe(C2O4)组成的钝化膜和PASP形成的吸附膜的叠加。实验条件下,PASP在碳钢上的吸附符合Temkin吸附等温式,25℃时缓蚀率η与PASP摩尔浓度之间的关系为:η=0.0461lnC+0.9943;根据Arrhenius计算出的表观活化能Ea的值,在原液中为35.75 kJ·mol-1,当PASP浓度达到4g/L时上升为50.13 kJ·mol-1,表明PASP在表面吸附成膜后,提高了反应的活化能垒,使电极反应速度降低。PASP与钼酸钠、硫脲、钨酸钠及十二烷基硫酸钠复配均表现为正协同,其中与钼酸钠复配后的缓蚀效果最好,单独使用低浓度钼酸钠对碳钢没有缓蚀效果,使用0.025g/L PASP缓蚀率只有20.2%,二者以1:2复配后缓蚀率达到65.3%,这是沉淀膜与吸附膜共同作用的结果。