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聚丙烯酸钠的阻垢、缓蚀机理研究

夏笑虹

  本文采用电子自旋共振技术、漫反射红外光谱技术以及化学、电化学方法研究了聚电解质聚丙烯酸钠的阻垢、缓蚀机理。用过硫酸铵作引发剂合成了低分子量的聚丙烯酸钠,采用哌啶氮氧自由基对它进行标记。标记聚丙烯酸钠的ESR谱高场处的峰高明显比纯自由基的低,这是由于标记的氮氧自由基运动受到聚合物长链的束缚。在聚丙烯酸钠的阻垢机理研究中,静态阻垢实验的结果表明聚丙烯酸钠对磷酸钙、碳酸钙、硫酸钙都有一定的阻垢效果,阻垢率随聚丙烯酸钠浓度的增加而增加。用电子自旋共振技术通过计算吸附链节分数(p)研究聚丙烯酸钠的吸附构型;用漫反射FT-IR红外技术确定它的吸附基团。研究表明聚丙烯酸钠通过在水中电离出羧酸根负离子与垢物表面的正电荷由于异性电荷吸引而吸附在垢物微晶粒表面,吸附分子中大部分链节固着在垢物表面,少部分链节以链环或链尾的形式伸向溶液。形成的吸附层覆盖了垢物生长的活性点,使之无法长大,并且使已形成的垢物微晶粒表面带上同种电荷而相互排斥,最终悬浮分散在水中。在聚丙烯酸钠的缓蚀机理研究中,静态失重实验的结果表明聚丙烯酸钠对碳钢有一定的缓蚀作用,缓蚀率随聚丙烯酸钠浓度的增加而缓慢增加。对碳钢在含有高硬水中的极化曲线和交流阻抗图谱的分析得出聚丙烯酸钠加入前后碳钢的腐蚀电位(E_(corr))没有移动(约-760mV),传递电阻有所增大,说明聚丙烯酸钠只是吸附在金属表面起着覆盖作用,使腐蚀反应只能在没有被聚丙烯酸钠所覆盖的表面进行。电子自旋共振技术和漫反射FT-IR红外技术的研究结果表明,聚丙烯酸钠在金属腐蚀产物(羟基氧化铁、三氧化二铝)上的吸附构型是吸附分子中的部分链节平躺在固体表面,部分链节以链环或链尾的形式伸向溶液,使吸附层具有一定厚度,形成空间阻碍作用。对于不同的腐蚀产物,聚丙烯酸钠吸附的原因不同:在羟基氧化铁表面,是由于与表面上的re‘”形成络合物:在三氧化二铝表面则是通过正负电性吸引。……   
[关键词]:聚丙烯酸钠 吸附 阻垢 缓蚀
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湖南大学2001年