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交流阻抗技術(shù)研究緩蝕劑的緩蝕行為

    電化學(xué)阻抗是一種暫態(tài)電化學(xué)技術(shù)。在直流穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)上，對(duì)所研究對(duì)象施加一小振幅的正弦波交流電壓擾動(dòng)信號(hào)，通過(guò)響應(yīng)電流信號(hào)的檢測(cè)和分析，來(lái)確定研究對(duì)象的系統(tǒng)特征，這就是電化學(xué)阻抗譜測(cè)量的基本原理。由于以小振幅的電信號(hào)對(duì)體系擾動(dòng)，可避免對(duì)體系產(chǎn)生大的影響，并且擾動(dòng)與體系的響應(yīng)近似呈線性關(guān)系，這就使得對(duì)測(cè)量結(jié)果的數(shù)學(xué)處理變得簡(jiǎn)單。同時(shí)，它又是一種頻率域的測(cè)量方法，測(cè)得的阻抗譜頻率范圍很寬，因而能比常規(guī)電化學(xué)方法得到更多的信息。近年來(lái)，隨著電化學(xué)理論和電子技術(shù)的發(fā)展，EIS技術(shù)已被廣泛應(yīng)用于金屬緩蝕劑性能的研究中，用來(lái)快速評(píng)價(jià)緩蝕劑的緩蝕作用、緩蝕機(jī)理及吸附行為。
    根據(jù)測(cè)得的阻抗譜圖，建立能代表所研究電極的界面過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模型，即等效電路，通過(guò)對(duì)測(cè)得的阻抗譜圖的解析確定物理模型中的參數(shù)，可定量地獲得電極過(guò)程的動(dòng)力學(xué)信息及電極界面結(jié)構(gòu)的信息。
    柳松等采用電化學(xué)阻抗譜研究了在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%(0.534 mol/L)的四丁基溴化銨（TBAB）溶液中，苯并三氮唑（BTA）和Na3PO4單獨(dú)和復(fù)配使用對(duì)鋅腐蝕的抑制作用。結(jié)果表明，BTA和Na3PO4及其復(fù)配物對(duì)TBAB溶液中的鋅具有緩蝕作用，BTA和Na3PO4對(duì)鋅的緩蝕效率隨緩蝕劑質(zhì)量濃度的增大而提高；0.1g/L的BTA和1g/L的Na3PO4的復(fù)配物的緩蝕效率高于93%。文中還結(jié)合掃描電鏡和X射線光電子能譜的結(jié)果對(duì)復(fù)配物的緩蝕機(jī)理進(jìn)行了討論，二者的協(xié)同效應(yīng)在于Na3PO4在鋅的表面形成含有ZnO、Zn(OH)2和Zn3(PO4)2的保護(hù)層，BTA吸附在該保護(hù)層的表面或者是鑲嵌在保護(hù)層的內(nèi)部。
    董澤華等應(yīng)用絲束電極（WBE）的電位/電流掃描技術(shù)，研究了含Cl-的模擬碳化混凝土孔隙液中，Q345B碳鋼局部腐蝕在空間和時(shí)間上的發(fā)生和發(fā)展特征，同時(shí)比較了四乙烯五胺（TEPA）和亞硝酸鈉緩蝕劑對(duì)局部腐蝕抑制能力的差異。結(jié)果表明NO2-離子能快速滲透腐蝕產(chǎn)物層，并抑制銹層下的碳鋼活性溶解，而乙烯胺由于在銹蝕層內(nèi)的擴(kuò)散速率低，初期反而會(huì)促進(jìn)銹層下的局部腐蝕，隨著烯胺分子擴(kuò)散并吸附于銹蝕層/金屬界面處，碳鋼活性溶解才受到抑制。電化學(xué)阻抗譜（EIS）可反映局部腐蝕的萌發(fā)，但難以表征緩蝕劑在碳鋼表面的不均勻吸附特征�；�于絲束電極表面電位/電流分布所提出的局部腐蝕因子（LF），可定量表征腐蝕的不均勻特征以及緩蝕劑對(duì)局部腐蝕的修復(fù)能力。
    Satpati等利用EIS技術(shù)對(duì)1,2,3-苯并三氮唑（BTAH）在H2SO4溶液中對(duì)不銹鋼的緩蝕性能進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)，BATH在酸性介質(zhì)中對(duì)奧氏體不銹鋼具有很好的緩蝕作用，緩蝕率可達(dá)97%。由Nyquist圖的低頻段可以看出腐蝕過(guò)程主要受擴(kuò)散過(guò)程控制。BATH在酸性介質(zhì)（0.1mol/L H2SO4）中在不銹鋼表面的吸附行為符合Langmuir等溫吸附方程。

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2013年7月26日

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