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·1406· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 35 卷

剂分子能够快速吸附于钢片表面，延缓了金属的溶 表面以及其吸附的方式，采用 X 射线光电子能谱
解反应。随着时间的延长，钢片表面的吸附量达到 （XPS）测试了在 298 K 下经盐酸腐蚀 24 h 后的钢
饱和，继续吸附反而使之前吸附的分子脱落，增大 片表面的元素以及其化学价态，结果如图 9 所示。
了金属表面与酸介质的接触，致使缓蚀率降低。当 由图 9 可见，从全谱图可以看出，主要检测到
腐蚀时间继续延长时，原本脱落的地方又会重新被 C、O、N、Fe 4 种元素，在加有缓蚀剂腐蚀后的钢
缓蚀剂分子覆盖，在钢片表面形成吸附膜抑制腐蚀反 片表面检测到 N 元素，而空白样品中没有 N 元素。
应的发生，所以缓蚀率又增加。 由于 N 元素只存在于吗啉缓蚀剂分子中，说明吗
2.2.4 盐酸质量分数对缓蚀率的影响
盐酸质量分数对缓蚀率的影响见图 7。

a—未加缓蚀剂；b—添加缓蚀剂
图 8 A3 钢腐蚀前后形貌图
Fig. 8 Morphology of A3 steel before and after corrosion

图 7 盐酸质量分数对缓蚀率的影响
Fig. 7 Effect of mass fraction of hydrochloric acid on the
corrosion rate

由图 7a 可知，随着盐酸质量分数的增大，空白
样和添加缓蚀剂钢片的腐蚀速率都呈递增的趋势，
而空白样的腐蚀速率明显大于添加缓蚀剂的腐蚀速
率。这说明吗啉缓蚀剂在一定程度上抑制了腐蚀作
用。从图 7b 可以看出，随着盐酸质量分数的增大，
腐蚀速率增大，缓蚀率逐渐减小。
2.3 环境扫描形貌分析
A3 钢腐蚀前后形貌见图 8。
如图 8 所示，经过盐酸腐蚀后的钢片表面是凹
凸不平的，有大量的腐蚀坑，而加入缓蚀剂的钢片
表面基本是平滑的。这说明双（1-氯-N-羟乙基吗啉
-2-羟丙基）正十八烷胺具有良好的缓蚀效果。这
是由于加入的缓蚀剂分子在金属表面形成了一层保
+
护膜，阻碍了酸液中的 H 与金属表面接触，从而降
低了腐蚀速率。
2.4 XPS 分析
为了进一步确定缓蚀剂分子是否吸附在钢片的