三唑類席夫堿的緩蝕性能研究概述

段雙艷 白晨 胡卓陽(yáng) 呂萍

摘 要：含苯環(huán)類、含吡啶環(huán)類三唑席夫堿的結(jié)構(gòu)中的亞胺基具有配位性能，具有吸附性，可以通過(guò)物理或化學(xué)吸附，在金屬的表面生成一種吸附膜，進(jìn)而使得金屬材料與外界隔離，從而保護(hù)金屬免受腐蝕。金屬材料緩蝕創(chuàng)新研究表明，三唑硫酮席夫堿對(duì)于金屬的抗腐蝕性有著重要的影響，效果顯著。

關(guān)鍵詞： 三唑;席夫堿;緩蝕性能

金屬及其合金在生活中得到普遍應(yīng)用，在軍事、工業(yè)方面的作用更是顯著，但是，由于金屬及其合金活躍的性質(zhì)，導(dǎo)致他們?cè)诖髿狻⒑Ｋ泻懿环€(wěn)定，容易被腐蝕，進(jìn)而對(duì)經(jīng)濟(jì)造成損失。因此加入緩蝕劑可以有效地防止金屬被腐蝕。

緩蝕劑性能的優(yōu)越直接決定了金屬腐蝕速率的快慢，金屬材料緩蝕創(chuàng)新研究表明，三唑硫酮席夫堿對(duì)于金屬的抗腐蝕性有著重要的影響，效果顯著。它其中的亞胺基配位性能優(yōu)越，具有吸附性，可以通過(guò)物理或化學(xué)吸附，在金屬的表面生成一種吸附膜，進(jìn)而使得金屬材料與外界隔離，從而保護(hù)金屬免受腐蝕。

一、含苯環(huán)席夫堿緩蝕性能研究

陳瑤，陳嫚麗，張玲等人[1]采用了電化學(xué)方法研究2種席夫堿緩蝕劑，以20碳鋼為研究對(duì)象，在1mol/L鹽酸腐蝕介質(zhì)中的緩蝕效果，計(jì)算出緩蝕速率和在碳鋼表面的吸附自由能，從而判斷緩蝕效果。實(shí)驗(yàn)表明該席夫堿為混合型緩蝕劑，在一定范圍內(nèi)，緩蝕速率隨著浸泡時(shí)間的增加而增加，在浸泡6小時(shí)之后，增加的不那么明顯，表面成膜基本穩(wěn)定，這兩種席夫堿同時(shí)也受濃度影響，不同濃度效果也會(huì)有一定差別。

李林峰，諸林等人[2]以4-氯苯胺，4-吡啶甲醛為原料，合成一種新型席夫堿，以鹽酸為腐蝕介質(zhì)，采用失重法，研究其對(duì)碳鋼的影響。實(shí)驗(yàn)表明：該席夫堿是一種混合型緩蝕劑，既包括物理吸附，也包括化學(xué)吸附，隨著席夫堿的濃度升高，其緩蝕效果增加，但是存在峰值現(xiàn)象，當(dāng)濃度到達(dá)峰值（1mol/L）時(shí)，再加入席夫堿，對(duì)碳鋼的緩蝕速率也不會(huì)明顯上升。

關(guān)魯雄，占晶晶等人[3]以不同的胺為原料與水楊醛反應(yīng)，合成這兩種席夫堿，比較他們的緩蝕性能，確立較好的緩蝕物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)表明：這兩個(gè)席夫堿緩蝕劑都是陰極型緩蝕劑，席夫堿I的緩蝕性能比席夫堿II的緩蝕性能好，芳環(huán)結(jié)構(gòu)的席夫堿與普通碳鏈相比緩蝕效果更好，隨著濃度的增大，緩蝕速率增大，但是存在峰值，濃度為20mmol/L時(shí)，達(dá)到最佳的緩蝕作用，峰值之后再繼續(xù)增加濃度，腐蝕速率將接近不變。

張惠欣，李志道[4]以鄰香草醛、對(duì)苯二胺等為原料合成席夫堿，通過(guò)失重法，電化學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這3種席夫堿表面活性劑型緩蝕劑的效果。研究表明3種席夫堿的合成方法簡(jiǎn)單，席夫堿表面活性劑的用量增加，對(duì)不銹鋼的緩蝕效果會(huì)變好，該緩蝕效劑具有疏水鏈結(jié)構(gòu)，緩蝕效果更佳，最高可達(dá)到93.59%。

李克華，張文杰等人[5]因金屬的使用越加廣泛，防腐顯得尤為重要，因此本文以苯甲醛，丙酮，濃鹽酸等為原料，在三頸燒瓶中，恒溫?cái)?shù)小時(shí)，回流得到了席夫堿緩蝕劑，以靜態(tài)失重法，正交實(shí)驗(yàn)法研究該化合物以15%的HCl為腐蝕介質(zhì)，以碳鋼為研究對(duì)象的席夫堿緩蝕性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該席夫堿緩蝕性能較好，合成相對(duì)容易，當(dāng)胺與醛的物質(zhì)的量比為0.8時(shí)，效果較好，腐蝕速率受反應(yīng)時(shí)間，反應(yīng)溫度，胺與醛用量之比以及催化劑的影響，其中，反應(yīng)時(shí)間的影響程度最大，緩蝕劑加得越多，腐蝕速率越低，緩蝕效果越好，當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到1.0%時(shí)，在15%的HCl中，緩蝕效果達(dá)到峰值。

二、含吡啶環(huán)席夫堿緩蝕研究

王松梅，劉錚等人[6]首先合成三種取代吡啶甲酰腙席夫堿，接下來(lái)檢驗(yàn)合成物質(zhì)是否為目標(biāo)化合物，然后再通過(guò)失重法，電化學(xué)方法探究其以銅為研究對(duì)象，在3.5%NaCl腐蝕介質(zhì)中的緩蝕作用。實(shí)驗(yàn)表明：三種緩蝕劑都有很不錯(cuò)的緩蝕效果，這三種席夫堿緩蝕劑在3.5%NaCl腐蝕介質(zhì)中均為分解。

劉崢，劉潔等人[7]合成了3種水楊醛類吡啶甲酰腙席夫堿，用紅外光譜檢測(cè)是否為目標(biāo)化合物，然后通過(guò)失重實(shí)驗(yàn)、電化學(xué)測(cè)試實(shí)驗(yàn)、掃描電鏡，探究該席夫堿緩蝕劑以海水為腐蝕介質(zhì)對(duì)碳鋼表面的緩蝕機(jī)理。實(shí)驗(yàn)表明，三種緩蝕劑是化學(xué)吸附的混合型緩蝕劑，均有良好的緩蝕效果，綜合比較這三種物質(zhì)，L3的緩蝕效果最好。

劉進(jìn)，謝思維等人[8]為減少海水中的腐蝕現(xiàn)象，組合成了一些復(fù)配席夫堿，通過(guò)失重法、保持其他因素不變，分別調(diào)整溫度，鹽的濃度下席夫堿的性能。實(shí)驗(yàn)表明，復(fù)配緩蝕劑的緩蝕效果與海水鹽度沒(méi)有太大關(guān)系，與海水溫度，海水流速密切相關(guān)，想要席夫堿的緩蝕性能好，需要控制低溫。

艾哈邁德？法拉格等人[9]研究了一種新型席夫堿在0.5mol/L酸性介質(zhì)中對(duì)碳鋼腐蝕的吸附與抑制行為，將98%的H2SO4用蒸餾水稀釋，從而制備0.5mol/L的H2SO4溶液，并討論了失重法，開(kāi)路電位等電化學(xué)實(shí)驗(yàn)下席夫堿的作用效果，采用電位極化和電化學(xué)阻抗譜對(duì)HAMD作為緩蝕劑的緩蝕效果進(jìn)行測(cè)試，并用掃描電鏡和能譜儀對(duì)碳鋼表面進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)表明所研究的緩蝕劑為物理吸附，既能抑制陽(yáng)極金屬溶解，又能抑制陰極析氫反應(yīng)，因可以吸附在金屬表面，緩蝕效果良好。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳瑤，陳嫚麗，張玲，劉傳銀.兩種席夫堿緩蝕劑對(duì)碳鋼材料的緩蝕性能探究[J].化學(xué)研究與應(yīng)用，2012，24（09）：1348-1353.

[2]李林峰，諸林，劉紅，鄧驥，趙啟龍，楊洋.一種苯胺類席夫堿N80鋼在鹽酸介質(zhì)中的緩蝕性能[J].腐蝕與防護(hù)，2015，36（2）：157-159.

[3]關(guān)魯雄，占晶晶，區(qū)葉秀.席夫堿緩蝕劑對(duì)碳鋼材料的緩蝕性能[J].應(yīng)用化學(xué)，2010，27（06）：716-718.

[4]張惠欣，李志道，夏邦望.席夫堿表面活性劑對(duì)不銹鋼的緩蝕性能研究[J].工業(yè)水處理，2019，39（04）：78-80.

[5]李克華，張文杰.新型席夫堿緩蝕劑的合成及性能研究[J].化工技術(shù)與開(kāi)發(fā)，2015，44（04）：19-20.

[6]王松梅，劉錚，陳世亮，王國(guó)瑞.水溶性取代吡啶甲酰腙席夫堿緩蝕劑對(duì)銅的緩蝕作用研究[J].腐蝕科學(xué)與防護(hù)技術(shù)，2011，23（5）：412-414.

[7]劉崢，劉潔，劉進(jìn)，劉寶玉. 水楊醛類吡啶甲酰腙席夫堿對(duì)碳鋼在海水中緩蝕行為的研究[J].中國(guó)腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào)，2013，33（2）：110-113.

[8]劉進(jìn)，劉崢，謝思維，劉寶玉.復(fù)配型席夫堿緩蝕劑對(duì)碳鋼在海水中緩蝕性能研究[J].海洋科學(xué)，2014，38（5）：16-19.

[9]Farag， A.A.， M.A. Migahed and A.M. Al-Sabagh， Adsorption and inhibition behavior of a novel Schiff base on carbon steel corrosion in acid media. Egyptian Journal of Petroleum， 2015. 24（3）： p. 307-315.

注：2020年遼寧科技學(xué)院國(guó)家級(jí)大創(chuàng)項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：202011430056）

（遼寧科技學(xué)院生物醫(yī)藥與化學(xué)工程學(xué)院? 遼寧 本溪? 117004）