米糠浸提液作為銅緩蝕劑的研究.pdf

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1、第33卷第3期東北電力大學(xué)學(xué)報(bào)V0I．33．No．32013年6月JournalofNortheastDianliUniversityJun．，2013文章編號(hào)：1005—2992(2013)03—0064—05米糠浸提液作為銅緩蝕劑的研究張萬(wàn)友，沈興磊，周立文2，宿長(zhǎng)松z(1．東北電力大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，吉林吉林132012；2．天津陳塘熱電有限公司，天津300221)摘要：米糠中的植酸是一種性能優(yōu)良的緩蝕劑，在引入微波、超聲波聯(lián)合處理工藝從米糠中提取植酸，采用正交試驗(yàn)方法確定最優(yōu)提取條件。采用失重實(shí)

2、驗(yàn)、金相顯微鏡測(cè)試、電化學(xué)分析方法，研究了植酸浸提液對(duì)銅H62的緩蝕性能。結(jié)果表明，超聲波處理時(shí)間為20min，微波處理時(shí)間為3min，酸浸時(shí)間為1．5h，液料比1：9時(shí)，植酸提取率為6．75％；模擬發(fā)電廠循環(huán)水體系，確定在體系中植酸濃度為5mr／L時(shí)對(duì)銅H62的緩蝕率為94．16％。關(guān)鍵詞：米糠；植酸；超聲波；微波；銅緩蝕劑中圖分類(lèi)號(hào)：X703文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A火力發(fā)電廠等循環(huán)冷卻水系統(tǒng)經(jīng)常面臨金屬腐蝕問(wèn)題，在系統(tǒng)中添加緩蝕劑是防止金屬腐蝕的一種有效方法，近年來(lái)雖然研究生產(chǎn)的緩蝕劑種類(lèi)頗多，但是許多卻是

3、有害的，如鉬系、鉻系、磷系的緩蝕阻垢水處理藥劑都會(huì)對(duì)水體造成危害。隨著人們的環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，研究開(kāi)發(fā)高效、低毒、經(jīng)濟(jì)的環(huán)境友好型緩蝕劑一直是研究工作者和工程技術(shù)人員十分關(guān)注的課題。植酸是一種淡黃色或淡褐色漿狀液體，其顯著特征是能與金屬離子有極強(qiáng)的配合作用和抗氧化性，其毒性比食鹽還要低。分子組成為cH。0P，分子量為660．08，分子式為cH[OPO(OH)：]，含磷28．16％_lJ。其結(jié)構(gòu)式如圖1所示。植酸與乙二胺四乙酸性質(zhì)相似，二者相比，植酸的特點(diǎn)是在很寬的pH值范圍內(nèi)具有鰲合能力

4、。本文利用微波及超聲波聯(lián)合處理新型提取工藝從水稻的>i一。7l-0～l<："lr副產(chǎn)物米糠中提取植酸。超聲波可產(chǎn)生聲波空化作用，增大>l>{一P／OHn樣品與萃取溶劑之間的接觸面積，提高目標(biāo)物從固相轉(zhuǎn)化到液相的傳質(zhì)速率，使細(xì)胞內(nèi)成分更容易溶出J。微波處理可加速胞外溶劑進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，溶解并釋放出胞內(nèi)產(chǎn)物。微波處理具有選擇性、瞬時(shí)I生及高效性。綜合考察微波及超聲波圖1植酸結(jié)構(gòu)式的作用機(jī)理，使二者相互補(bǔ)充，使植酸浸提時(shí)間從6～8h縮短為2～3h時(shí)，提取率從5％提高到6．75％。用該工藝提取的植酸緩蝕劑在模擬發(fā)

5、電廠循環(huán)冷卻水中應(yīng)用，對(duì)銅H62的緩蝕率達(dá)94．16％。1實(shí)驗(yàn)材料及方法1．1實(shí)驗(yàn)藥品與儀器米糠，植酸、鹽酸、001×7型樹(shù)脂、201×7型樹(shù)脂、氫氧化鈉、氫氧化鈣、無(wú)水乙醇、丙酮等均為分析純。收稿日期：2013—01—14作者簡(jiǎn)介：張萬(wàn)友(1957一)，男，吉林省吉林市人，東北電力大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院教授，主要研究方向：電廠化學(xué)第3期張萬(wàn)友等：米糠浸提液作為銅緩蝕劑的研究65RCC．I型旋轉(zhuǎn)掛片腐蝕試驗(yàn)儀(江蘇省高郵市秦郵儀器廠制造)、L)(J一Ⅱ型離心沉淀機(jī)(漣水電訊電機(jī)廠)、KQ．500DB型超聲清

6、洗器(昆山市超聲儀器有限公司)、DMM-200C金相顯微鏡、FW80微型高速萬(wàn)能試樣粉碎機(jī)(河北省黃驊市齊家務(wù)科學(xué)儀器廠)、MDS-6型溫壓雙控微波消解／萃取儀(上海新儀微波化學(xué)科技有限公司)、Ps—I型恒電位／恒電流儀(中腐公司制造)、及實(shí)驗(yàn)室常用儀器。1．2實(shí)驗(yàn)方法1．2．1米糠浸提工藝路線粉碎米糠酸浸微波、超聲波攪拌、離心離子稀植酸聯(lián)合處理堿沉、洗滌交換圖2米糠浸提工藝路線如圖2所示，粉碎米糠以通過(guò)120目標(biāo)準(zhǔn)篩；酸浸采用0．1mol／LHC1；微波及超聲波的時(shí)間分別為3min及20min；電磁

7、攪拌的轉(zhuǎn)速為100r／min；離心采用LXJ一11型離心沉淀機(jī)，轉(zhuǎn)速為3000r／min，使其沉淀完全；堿沉利用10％Ca(OH)：及1mol／LNaOH溶液；酸化用001×7型樹(shù)脂；離子交換采用001×7型樹(shù)脂和201×7型樹(shù)脂連續(xù)操作。1．2．2植酸含量測(cè)定(1)植酸定性測(cè)定取試樣0．2mL，加硫酸1mL，加熱至完全碳化，再滴加過(guò)氧化氫至無(wú)色透明，加鉬酸銨溶液即顯黃色。(2)植酸定量測(cè)定準(zhǔn)確稱取米糠2．0g于100mL錐形瓶中，采用鹽酸為浸提液，在實(shí)驗(yàn)所得最佳條件下浸提，離心(15000r／min

8、)15min，取上清液2mL，用蒸餾水定容至10mL。加入10％磺基水楊酸溶液2滴，用EDTA標(biāo)定三氯化鐵溶液。按下式計(jì)算植酸的含量植酸含量／％：×100，(1)式中：c為三氯化鐵溶液濃度(mol／L)；V為滴定耗去三氯化鐵溶液的體積(mL)；W為樣品干基重(g)；0．2357為每分子植酸可絡(luò)合2．8個(gè)Fe¨，1mol三氯化鐵相當(dāng)于0．2357g植酸。1．2．3銅緩蝕性能評(píng)價(jià)(1)重量法根據(jù)HG／T2159—1991實(shí)驗(yàn)方法j，采用RCC．I型旋轉(zhuǎn)腐蝕掛