Page 210 - 《精细化工》2020年第5期

·1060· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

计算相关热力学参数。
c 1
  c （3）
 K ads
式中：c 为 DMA-Ⅰ和 DMA-Ⅱ的浓度（mol/L）；θ
为表面覆盖度；K ads 为吸附平衡常数（L/mol）。
根据失重实验的相关结果，绘制 c/θ 和 c 的关
0
系图并且进行线性拟合。吉布斯吸附自由能 G ads 可
通过下式计算。

 1   G 0  
K ads    exp ads  （4）
 55.5    RT  
式中：55.5 是溶剂水的浓度（mol/L）；R 是标准气
体常数 8.314 J/(mol·K)；T 为热力学温度（K）。
相关吸附参数见表 3。

表 3 DMA-Ⅰ和 DMA-Ⅱ在不同温度下的吸附参数
Table 3 Adsorption parameters of DMA-Ⅰand DMA-Ⅱat
different temperatures
 0  0  0
缓蚀剂 T/K K ads/ G ads / H ads / S ads /
图 5 30 ℃下，不加或加入不同质量浓度 DMA-Ⅰ和 DMA- （L/mol） （kJ/mol）（kJ/mol） 〔J/（mol·K） ）
Ⅱ的 1 mol/L 盐酸中 Q235 钢的极化曲线 DMA-Ⅰ 293 244365 –40.01 –0.70 134.16
Fig. 5 Polarization curves of Q235 steel without or with
303 242130 –41.35 134.16
different mass concentrations of DMA-Ⅰand DMA-Ⅱ
in 1 mol/L hydrochloric acid at 30 ℃ 313 240619 –42.70 134.18
323 238546 –44.04 143.04
表 2 不同质量浓度 DMA-Ⅰ和 DMA-Ⅱ的 1 mol/L 盐酸中 333 236098 –45.37 134.14
Q235 钢的极化拟合参数 DMA-Ⅱ 293 162754 –40.15 –9.23 105.53
Table 2 Polarization parameters of Q235 steel in 1 mol/L
hydrochloric acid with different mass concentrations 303 161812 –40.33 102.64
of DMA-Ⅰand DMA-Ⅱ 313 137551 –41.24 102.27
/ E corr/ i corr/ β a/ β c/ 323 120481 –42.20 102.07
缓蚀剂 2 η/%
(mg/L) (mV/SCE) (μA/cm ) (mV/dec) (mV/dec) 333 117370 –43.44 102.7325
空白 – –481.30 50.1 83.4 –130.7 –
图 6 是 DMA-Ⅰ和 DMA-Ⅱ在不同温度下的
20 –441.32 3.2 105.9 –137.8 94.17
Langmuir 等温吸附拟合线。由图 6 可以看出，在不
40 –430.78 2.5 108.2 –130.3 94.44
同温度下的 Langmuir 等温吸附拟合线的斜率几乎
DMA-Ⅰ 60 –427.63 2.3 107.4 –138.5 95.81
都等于 1，表明 DMA-Ⅰ和 DMA-Ⅱ在碳钢表面的吸
80 –436.45 1.8 107.6 –129.4 96.72
附与 Langmuir 等温吸附线相吻合，且 DMA-Ⅰ和
100 –424.57 1.6 108.0 –127.4 97.09
DMA-Ⅱ分子可以吸附在 Q235 钢表面形成保护膜，
20 –432.53 4.0 85.2 –127.1 92.02 [20]
阻隔其受到酸液的腐蚀作用 。
40 –447.21 3.4 77.6 –131.3 93.21
根据 Van’t Hoff 公式（如下所示）计算出吸附
DMA-Ⅱ 60 –432.78 2.6 81.8 –135.2 94.81
0
热 H ads 。
80 –420.24 2.2 88.3 –125.7 95.61
0
100 –427.97 2.0 93.2 –122.3 96.01 lnK   ΔH ads  X （5）
ads RT
0
2.4 吸附等温线考察 式中：X 是积分常数； H ads 为吸附热，kJ/mol。
吸附等温线提供了缓蚀剂与金属表面相互作用 根据吸附熵 S ads 与吸附热的关系（如下所示）
0
的重要信息。DMA-Ⅰ和 DMA-Ⅱ分子在 Q235 钢表 可以得到吸附熵 S 0 。
+
面形成吸附，从而阻隔了腐蚀性的 H 对于金属腐蚀 ads
 G 0   H 0  T S 0 （6）
的进行。使用 Langmuir 吸附等温式（如下所示） ads ads ads