專利名稱：微波輻射加速檢測化學(xué)品腐蝕性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及化學(xué)品對(duì)金屬的腐蝕性參數(shù)的測試，特別是涉及一種利用微波輻射控制反應(yīng)溫度快速檢測化學(xué)品腐蝕性的方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)品危險(xiǎn)性檢測是評(píng)估化學(xué)品在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié)危險(xiǎn)性的必要手段。對(duì)于危險(xiǎn)化學(xué)品品對(duì)金屬腐蝕性的測試，聯(lián)合國《關(guān)于危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)慕ㄗh書-試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊》(以下簡稱《試驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)手冊》)列入了測試方法，但依據(jù)該方法采用水浴進(jìn)行控溫， 液體腐蝕危險(xiǎn)性鑒定檢測耗時(shí)七天，檢測試驗(yàn)用時(shí)過長，貨物常常會(huì)因?yàn)榈却b定結(jié)果而影響運(yùn)輸效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為一種微波輻射控制反應(yīng)溫度加速檢測液體腐蝕性的方法，用于確定液體或在運(yùn)輸過程中可能變?yōu)橐后w的固體物質(zhì)的腐蝕性，利用微波特有的加熱作用加快運(yùn)輸腐蝕性液體腐蝕過程，縮短腐蝕危險(xiǎn)性鑒定時(shí)間。一種利用微波輻射控制反應(yīng)溫度快速檢測化學(xué)品腐蝕性的方法，將標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用金屬片經(jīng)清洗干燥處理后懸掛于反應(yīng)器中，將反應(yīng)器置于微波加熱裝置中，加熱10 30h，待反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后取出金屬片，根據(jù)腐蝕前后質(zhì)量變化判斷腐蝕液體對(duì)于金屬片的腐蝕危險(xiǎn)性，具體步驟為(1)量取1.5L待測腐蝕液加入3L杯狀反應(yīng)器中，將四口蓋涂抹凡士林后蓋于反應(yīng)器上；(2)取三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的金屬片，用120目金相砂紙對(duì)金屬片表面進(jìn)行打磨處理，磨至試片光滑露出新鮮金屬表面，用蒸餾水沖洗掉表面細(xì)小砂粒后，用丙酮擦洗除去表面油脂；置于烘箱烘干，編號(hào)后用精密天平稱量三個(gè)金屬片的質(zhì)量，精確度為士0. 2mg,而后用游標(biāo)卡尺測量其表面尺寸，計(jì)算出各個(gè)金屬片的表面積；(3)將三個(gè)金屬片用聚四氟乙烯線通過四口蓋的三個(gè)不同的口懸掛于杯狀反應(yīng)器內(nèi)，金屬片相對(duì)于腐蝕液的液面位置分別為全浸、半浸、懸空；(4)四口蓋的中間口通過二口連接管分別連接攪拌器和冷凝器，打開冷凝水；(5)啟動(dòng)微波加熱裝置，在裝置控制界面設(shè)置微波功率、體系環(huán)境溫度、攪拌速率和加熱時(shí)間，試驗(yàn)過程中可補(bǔ)加腐蝕液以減少因液體揮發(fā)損失和反應(yīng)消耗造成影響；(6)試驗(yàn)結(jié)束后取出金屬片，用天然毛刷去除表面易于脫落的腐蝕產(chǎn)物，在乙醇浴中超聲振動(dòng)30min以去除表面不易脫落的腐蝕產(chǎn)物，在烘箱中烘干后稱量金屬質(zhì)量，根據(jù)前后質(zhì)量差值計(jì)算腐蝕率，并利用表面積進(jìn)一步計(jì)算腐蝕速率。所述微波加熱裝置的功率為120 1200W連續(xù)可調(diào)，采用紅外測溫，控溫范圍0 500°C，控溫精度彡士 1°C，體系溫度范圍控制在50 100°C。本方法還采用了攪拌速率0 1000轉(zhuǎn)連續(xù)可調(diào)的攪拌裝置對(duì)腐蝕液體進(jìn)行攪拌。
本發(fā)明采用微波輻射作為控溫?zé)嵩?。微波不同于常?guī)加熱方式，其內(nèi)加熱機(jī)理具有加熱速度快、加熱效率高的體加熱作用優(yōu)勢。微波加熱通過空間電荷極化與偶極極化對(duì)物質(zhì)加熱，分子偶極以每秒數(shù)十億次的高速旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生熱效應(yīng)從分子內(nèi)進(jìn)行加熱，處于微波場中時(shí)極性分子快速轉(zhuǎn)向及定向排列產(chǎn)生相互摩擦而發(fā)熱，加熱不需由表及里的熱傳導(dǎo)，而是通過在物料內(nèi)部的介電損耗直接將化學(xué)反應(yīng)所需要的能量傳遞給參與反應(yīng)的分子或原子。采用微波熱源可在短時(shí)間內(nèi)鑒定出液體對(duì)于金屬的腐蝕危險(xiǎn)性，有效的解決了化學(xué)品腐蝕性測試時(shí)間長的問題。本發(fā)明采用微波輻射加熱控制反應(yīng)溫度替代傳統(tǒng)的水浴控溫方法加速化學(xué)品對(duì)于金屬的腐蝕性測試，有效的縮短了測試時(shí)間。與常規(guī)方法比較，檢測時(shí)間由168小時(shí)(7 天)縮短至少于30小時(shí)。檢測結(jié)果具有較好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明利用微波與常規(guī)加熱方向相反的溫度梯度及加熱機(jī)理這一特性，將鋼片或鋁片的腐蝕性測試體系放置于微波裝置中，加快化學(xué)品對(duì)金屬片的腐蝕反應(yīng)，達(dá)到提高檢測速度的目的。具體方法是將標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用金屬片(鋼片或鋁片)經(jīng)清洗干燥處理后懸掛于反應(yīng)器中，將反應(yīng)器置于微波加熱裝置中，加熱10 30h，待反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后取出金屬片， 對(duì)金屬進(jìn)行沖洗，用合成或天然的鬃毛刷(不得用金屬刷)刷洗干凈，并清潔干燥后，稱取其質(zhì)量，根據(jù)腐蝕前后質(zhì)量變化判斷腐蝕液體對(duì)于金屬片的腐蝕危險(xiǎn)性。微波加熱與水浴加熱中化學(xué)品對(duì)金屬的腐蝕作用的對(duì)比(以質(zhì)量損失表示)
權(quán)利要求
1.一種利用微波輻射控制反應(yīng)溫度快速檢測化學(xué)品腐蝕性的方法，其特征在于，將標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用金屬片經(jīng)清洗干燥處理后懸掛于反應(yīng)器中，將反應(yīng)器置于微波加熱裝置中，加熱 10 30h，待反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后取出金屬片，根據(jù)腐蝕前后質(zhì)量變化判斷腐蝕液體對(duì)于金屬片的腐蝕危險(xiǎn)性，具體步驟為(1)量取1.5L待測腐蝕液加入3L杯狀反應(yīng)器中，將四口蓋涂抹凡士林后蓋于反應(yīng)器上；(2)取三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)的金屬片，用120目金相砂紙對(duì)金屬片表面進(jìn)行打磨處理，磨至試片光滑露出新鮮金屬表面，用蒸餾水沖洗掉表面細(xì)小砂粒后，用丙酮擦洗除去表面油脂；置于烘箱烘干，編號(hào)后用精密天平稱量三個(gè)金屬片的質(zhì)量，精確度為士 0. ang，而后用游標(biāo)卡尺測量其表面尺寸，計(jì)算出各個(gè)金屬片的表面積；(3)將三個(gè)金屬片用聚四氟乙烯線通過四口蓋的三個(gè)不同的口懸掛于杯狀反應(yīng)器內(nèi)， 金屬片相對(duì)于腐蝕液的液面位置分別為全浸、半浸、懸空；(4)四口蓋的中間口通過二口連接管分別連接攪拌器和冷凝器，打開冷凝水；(5)啟動(dòng)微波加熱裝置，在裝置控制界面設(shè)置微波功率、體系環(huán)境溫度、攪拌速率和加熱時(shí)間，試驗(yàn)過程中可補(bǔ)加腐蝕液以減少因液體揮發(fā)損失和反應(yīng)消耗造成影響；(6)試驗(yàn)結(jié)束后取出金屬片，用天然毛刷去除表面易于脫落的腐蝕產(chǎn)物，在乙醇浴中超聲振動(dòng)30min以去除表面不易脫落的腐蝕產(chǎn)物，在烘箱中烘干后稱量金屬質(zhì)量，根據(jù)前后質(zhì)量差值計(jì)算腐蝕率，并利用表面積進(jìn)一步計(jì)算腐蝕速率。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微波加熱裝置的功率為120 1200W連續(xù)可調(diào)，采用紅外測溫，控溫范圍0 500°C，控溫精度彡士 1°C，體系溫度范圍控制在50 100°C。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用了攪拌速率0 1000轉(zhuǎn)連續(xù)可調(diào)的攪拌裝置對(duì)腐蝕液體進(jìn)行攪拌。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用微波輻射控制反應(yīng)溫度快速檢測化學(xué)品腐蝕性的方法，將標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)用金屬片經(jīng)清洗干燥處理后懸掛于反應(yīng)器中，將反應(yīng)器置于微波加熱裝置中，加熱10～30h，待反應(yīng)時(shí)間結(jié)束后取出金屬片，根據(jù)腐蝕前后質(zhì)量變化判斷腐蝕液體對(duì)于金屬片的腐蝕危險(xiǎn)性。本發(fā)明采用微波輻射加熱控制反應(yīng)溫度替代傳統(tǒng)的水浴控溫方法加速化學(xué)品對(duì)于金屬的腐蝕性測試，有效的縮短了測試時(shí)間。與常規(guī)方法比較，檢測時(shí)間由168小時(shí)(7天)縮短至少于30小時(shí)。檢測結(jié)果具有較好的重復(fù)性和再現(xiàn)性。
文檔編號(hào)G01N33/00GK102419293SQ20111025409
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月30日
發(fā)明者吳保意, 張宏哲, 張金梅, 王亞琴, 王德志, 王慧欣, 郭璐, 金滿平, 霍明甲 申請(qǐng)人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院