研
究
石油化工离蚀与防护 rrosion&Protection in Petrochemical Industry
2011
28(1).9
Gemini表面活性剂的缓蚀性研究李强熊金平·左禹唐明赵旭辉(北京化工大学碳纤维与功能高分子教育部重点实验室，北京100029)
摘要：通过失重法和电化学测试方法研究了在50℃时饱和H,S/CO,介质中季接盐类12=s-12(s
2,3,4,5和6)型Gemini表面活性剂对Cr13钢的吸附缓蚀性能及其机理。结果表明：50℃时Gemini表面活性剂在饱和H,S/CO,介质中对Cr13钢具有较好的缓蚀效采，其中12-6-12型Gemini表面活性剂的缓蚀性能最佳，缓蚀率能达到90%以上。研究得出间隔基变化对表面活性剂缓蚀性能的影响规律，用电化学板化曲战法和交流阻杭谱图讨论了这种规律的作用机理。12-s-12型Gemini表面活性剂为明极型缓蚀剂。
关键词：12-s-12型Gemini表面活性剂
Cr13钢
中图分类号：TQ423.121
文献标识码：A
季铵盐类Gemini表面活性剂是双子表面活性剂的一种，它是通过-一个间隔基将两个传统表面活性剂分子在其亲水头基或接近亲水头基处连接在一起而形成的一类新型表面活性剂，通常表示为n-s-n-2Y!,n表示两个蔬水尾基的碳原子个数，s分别表示连接基中亚甲基的个数，Y代表反离子。 Gemini表面活性剂由于特殊的结构，具有优异的抗腐蚀性能[2-5]。由于疏水的间隔基将亲水基分隔开来，削弱了亲水基间的静电引力，促进了Gemini 表面活性剂与金属表面的吸附能力，又因为亲水基与介质的优良的结合力，表面活性剂具有较高的表面吸附能，且易于在金属表面形成聚集体，是一种优异的具有潜在开发价值的缓蚀剂体系。
目前国内外对Gemini表面活性剂作为缓蚀剂主要集中在酸性介质中钢铁腐蚀的缓蚀行为的研究。研究结果表明：Gemini表面活性剂是一种性能优异的钢铁缓蚀剂[6-8]。Achouri等合成了不同分子结构的Gemini阳离子表面活性剂，并用失重法研究了1mol/L盐酸溶液中该表面活性剂在碳钢表面的吸附行为及其缓蚀性能(9-10)。姜霞等用失重法和极化曲线法考察了12-3-12型Gemini表面活性剂对冷轧钢在含氯离子或溴离子的1mol/L磷酸溶液中的缓蚀抑制行为[1]。但从文献报道来看，有关 Gemini表面活性剂在饱和H,S/CO，介质中的缓蚀
行为研究较少。
本研究主要围绕12-8-12型表面活性剂在饱和H,S/CO2介质中腐蚀抑制效果和相关机理进行研究，为开发新型表面活性剂和工业化应用提供理论基础。
缓蚀
吸附机理
文章编号：1007015X(2011)01-0009-05
采用失重法和电化学测试方法研究了不同质量浓度Gemini表面活性剂在饱和H,S/COz介质中的对Crl3钢的缓蚀行为。使用的Gemini表面活性剂有：1,2-双亚甲基-双(十二烷基二甲基化铵)， 1,2,3-三亚甲基-双（十二烷基二甲基溴化铵)， 1,2,3,4-四亚甲基-双(十二烷基二甲基溴化铵)， 1,2,3,4,5-五亚甲基-双(十二烷基二甲基漠化铵) 和1,2,3,4,5,6-六亚甲基-双（十二烷基二甲基漠化铵），分别筒写为12212,12-3-12,12-4
12,12-5-12和12-6-12,统称为12s-12。 1实验方法
原料与仪器 1.1
季铵盐类Gemini表面活性剂由成都有机化学所提供，其余为分析纯化学品，使用前没有做任何处理。研究用Cr13不锈钢，由中国宝钢生产，其化学成分与含量见表1。
表1
Cr13钢的化学成分与质量分数
项目C
Si
Mn
p
S
G
Ni
Cu
580810%*m
0.950.020.0113.100.18
0.17
所用实验仪器为HH·S11-Ni1型电热恒温水浴；GR200型万分之一电子天平；LHG-2型陈化釜； CS300电化学测试系统;PrincetonApplied Research
2273电化学测试系统；饱和甘汞电极和铂电极。收稿日期；201005-12；修稿日期：2011-01-11。
作者简介：李强（1985-），男，北京化工大学材料科学与工程
学院在读硕士研究生，研究方向；金属腐蚀与防护。*通讯联系人。Email:xiongip@mail.buct.edu.cn