專利名稱：3-氨基-1，2，4-三氮唑作為青銅緩蝕劑的應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及3-氨基-1，2，4-三氮唑作為青銅緩蝕劑的應用，屬金屬材料腐蝕與防 護技術領域。
背景技術：
古青銅器是我國古代文明的象征之一，青銅文物具有極高的歷史、藝術和科學價 值。青銅一般是指銅、錫或銅、錫、鉛等的合金，因其具有熔點低，溶液流動好、光澤度和耐腐 蝕性好等特點，成為古代人們生活器具或武器的主要鑄造材料。這些古代青銅器具長期深 埋于地下，腐蝕復雜，與周圍環(huán)境建立了較為穩(wěn)定的平衡關系，一旦被發(fā)掘出來，原有的微 環(huán)境條件發(fā)生改變，長期建立的平衡隨即被打破，將導致文物的加劇腐蝕損壞。了解青銅文 物的腐蝕機制對其施行有效的保護措施具有十分重要的意義。通過使用緩蝕劑來控制和改 善金屬文物表面結構進而達到保護的目是目前青銅器保護中使用最廣泛的方法。目前常用 青銅緩蝕劑主要有BTA (苯并三唑)及其BTA衍生物、AMT (2-氨基-5-巰基-1，3，4-噻二 唑)、MBO(2-巰基苯并惡唑)等。然而，這類緩蝕劑的嚴重缺點是有毒而且其中的大多數(shù) 不可生物降解。因此，新型環(huán)境友好型緩蝕劑備受矚目。3-氨基-1，2，4-三氮唑(ATA)是 一種用途廣泛的有機合成中間體，也是用于人體蛋白質(zhì)中色氨酸含量的特種生化試劑。它 具有很強的螯合性、光敏性以及生物活性因此被廣泛用于抗菌素類藥物、三唑類偶氨染料、 感光材料、內(nèi)吸性殺菌劑以及植物生長調(diào)節(jié)劑的合成與制備。此外，它還可以直接用作除草 劑，潤滑劑等。3-氨基-1，2，4-三氮唑屬唑類有機物，為環(huán)境友好型，但作為青銅文物緩蝕 劑研究尚未見諸報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是克服現(xiàn)有青銅防腐蝕緩蝕劑存在的缺點，提供一種環(huán)境友好型的青 銅防腐蝕緩蝕劑。本發(fā)明的技術方案3-氨基-1，2，4-三氮唑作為青銅防腐蝕緩蝕劑的應用。3-氨基-1，2，4-三氮唑在模擬大氣溶液中的濃度為10 40mg/L。其中模擬大氣溶液的溶劑為去離子水，溶質(zhì)為NaCl、Na2SO4和NaHCO3,且其中 [NaCl] = 0. 2g/L, Na2SO4 = 0. 2g/L, [NaHCO3] = 0. 2g/L。3-氨基-1，2，4_三氮唑在模擬大氣溶液中的優(yōu)選濃度為30mg/L時對青銅的緩蝕 效果最好。本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的一種青銅防腐蝕緩蝕劑為綠色水處理藥劑，對環(huán)境無危害，符合可持續(xù) 發(fā)展觀的需要。電化學數(shù)據(jù)表明將3-氨基-1，2，4-三氮唑用作青銅防腐緩蝕劑具有良好 的緩蝕效果，特別是在模擬大氣溶液中加入30mg/L3-氨基-1，2，4-三氮唑緩蝕劑后，青銅 腐蝕電流大大降低，從6. 886 μ A/cm2降到0. 2684 μ A/cm2,緩蝕效率為96. 10%。


圖1、青銅電極在未加和添加不同濃度緩蝕劑3-氨基-1，2，4-三氮唑的模擬大氣 溶液中浸泡1. 5h后的Nyquist2、青銅電極在未加和添加不同濃度緩蝕劑3-氨基-1，2，4-三氮唑的模擬大氣 溶液中浸泡1. 5h后的極化曲線圖
具體實施例方式下面通過實施例并結合附圖對本發(fā)明進行進一步闡述，但并不限制本發(fā)明。實施例1一、溶液配制3-氨基-1，2，4-三氮唑(分析純)分子式為C2N4H4(ATA)，白色粉末，溶于水，實 施體系為模擬大氣溶液。模擬大氣溶液的配置[NaCl]= 0. 2g/L，[Na2SO4] = 0. 2g/L，[NaHCO3] = 0. 2g/L實驗中所用器皿均用去離子水洗劑，所用溶液均用去離子水配制。二、青銅電極青銅電極非工作面用環(huán)氧樹脂密封制成，工作面積為1.0cm2，測量前表面用1#、 3#、5#金相砂紙逐級打磨拋光，去離子水沖洗，無水乙醇除油，再用去離子水沖洗干凈后放 入電解池穩(wěn)定90分鐘后進行測試。三、測試方法交流阻抗和極化曲線的測試采用經(jīng)典的三電極體系，工作電極為青銅電極。所用的輔助電極均為鉬電極，參比 電極均為飽和甘汞電極(SCE)，本發(fā)明所示電位均相對于飽和甘汞電極。交流阻抗和極化曲線的測定所用設備采用上海晨華電化學工作站CHI660C，交流 阻抗測量頻率范圍為100. OOkHz 50. OOmHz，交流激勵信號為10mV，極化曲線的掃描速率 為 lmV/s0交流阻抗測定中，空白即表示以模擬大氣溶液為介質(zhì)，緩蝕劑的加入量為Omg/L。青銅電極在未加和添加不同濃度緩蝕劑3-氨基-1，2，4_三氮唑的模擬大氣溶液 中浸泡1. 5h后的Nyquist圖見附圖1。圖1中曲線1、曲線2、曲線3、曲線4和曲線5分別表示3-氨基-1，2，4-三氮唑 (ATA)為 0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L 的 Nyquist 圖。當溶液中存在緩蝕劑時， 緩蝕劑與金屬作用形成一層保護膜，體現(xiàn)出緩蝕效果。對應的交流阻抗測試結果為阻抗譜 圖(Nyquist圖)，阻抗譜圖為不規(guī)則的容抗弧，表明在所研究的體系里青銅的腐蝕主要由 電荷傳遞控制?；⌒闻cZ軸上的弦長對應于青銅電極的膜電阻Rf，Rf越大，說明緩蝕效果 越好。從圖1可知，與空白溶液相比，加入ATA緩蝕劑的銅電極對應的阻抗譜圖弦長明顯增 加，但ATA濃度超過30mg/L后，阻抗譜圖弦長卻呈下降趨勢，銅的耐蝕性能反而下降，因此， ATA濃度為30mg/L時，緩蝕效果最好。通過交流阻抗法已經(jīng)得出ATA對青銅具良好的緩蝕能力，并且已經(jīng)得出了 ATA作 為緩蝕劑的最佳濃度。
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青銅電極在未加和添加不同濃度緩蝕劑3-氨基-1，2，4-三氮唑的模擬大氣溶液 中浸泡1. 5h后的極化曲線圖見附圖2。圖2中曲線1、曲線2、曲線3、曲線4、曲線5分別表 示 3-氨基-1，2，4-三氮唑(ATA)濃度為 0mg/L、10mg/L、20mg/L、30mg/L、40mg/L 下的極化 曲線圖，相對應的腐蝕電位和腐蝕電流密度數(shù)據(jù)見表1。緩蝕劑的緩蝕效率(Π % )按照如 下公式計算；7 = ^f^ Χ 100%I0和I分別為空白實驗和加入緩蝕劑后的腐蝕電流密度。表1青銅在不同濃度ATA的模擬大氣溶液中得到的電化學參數(shù)
C rn/ (mg/L)EJ (mV)/con/ ( μ A/cm2)η / ( % )0-1306. 886/10-1650. 562891. 7520-1650. 358294. 8030-1720. 268496. 1040-1780. 406594. 10從表1可知，在模擬大氣溶液中未加緩蝕劑ATA時，銅電極的腐蝕電流為 6. 886 μ A/cm2,隨著緩蝕劑的加入腐蝕電流變小，當ATA濃度為30mg/L，對應銅電極的腐蝕 電流最小為0. 2684 μ A/cm2,其對應的緩蝕效率也最高，為96. 10%,說明ATA對模擬大氣溶 液中的青銅具有良好的緩蝕效果。這與交流阻抗法得出的結論一致。另外，從極化曲線圖 也可以看出添加緩蝕劑ATA后銅電極的腐蝕電位及陰極極化曲線發(fā)生負移，說明該緩蝕劑 是陰極型緩蝕劑。以上所述內(nèi)容僅為本發(fā)明構思下的基本說明，而依據(jù)本發(fā)明的技術方案所做的任 何等效變換，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
權利要求
3 氨基 1，2，4 三氮唑作為青銅防腐蝕緩蝕劑的應用。
2.如權利要求1所述的3-氨基-1，2，4-三氮唑作為青銅防腐蝕緩蝕劑的應用，其特征 在于3-氨基-1，2，4-三氮唑在模擬大氣溶液中的濃度為10 40mg/L ；其中模擬大氣溶液 的溶劑為去離子水，溶質(zhì)為 NaCl、Na2S0jP NaHCO3,且其中[NaCl] =0. 2g/L, Na2SO4 = 0. 2g/ L, [NaHCO3] = 0. 2g/L。
3.如權利要求1所述的3-氨基-1，2，4-三氮唑作為青銅防腐蝕緩蝕劑的應用，其特征 在于3-氨基-1，2，4-三氮唑在模擬大氣溶液中的優(yōu)選濃度為30mg/L，其中模擬大氣溶液的 溶劑為去離子水，溶質(zhì)為 NaCl、Na2SO4 和 NaHCO3,且其中[NaCl] = 0. 2g/L，Na2SO4 = 0. 2g/ L, [NaHCO3] = 0. 2g/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了3-氨基-1，2，4-三氮唑作為青銅防腐蝕緩蝕劑的應用，屬金屬材料腐蝕與防護技術領域。其在模擬大氣溶液中濃度為10～40mg/L，電化學數(shù)據(jù)表明將3-氨基-1，2，4-三氮唑用作青銅防腐緩蝕劑具有良好的緩蝕效果，特別是在模擬大氣溶液中加入30mg/L的3-氨基-1，2，4-三氮唑緩蝕劑后，青銅腐蝕電流大大降低，從6.886μA/cm2降到0.2684μA/cm2，緩蝕效率為96.10％，從而證實3-氨基-1，2，4-三氮唑可以作為青銅防腐蝕緩蝕劑的應用，且3-氨基-1，2，4-三氮唑對環(huán)境無危害，其使用后對體系中青銅的防腐蝕具有較好的緩蝕效果。
文檔編號C23F11/14GK101914772SQ20101023921
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權日2010年7月29日
發(fā)明者云虹, 徐群杰, 時士峰, 鄧超 申請人:上海電力學院