氨基磺酸作为一种化学清洗剂,在化学法清洗各种工业设备中已得到广泛的应用。它适用于碳钢、不锈钢、黄铜、和铝等各种材料制成的设备和器皿的洗涤,并取得较好的效果。由于氨基磺酸属于强酸的系列,洗涤的过程中会对构成设备的材料有不同程度的腐蚀。因此对不同材料选用不同的缓蚀剂,是在酸洗法的实际应用中的重要课题。已有非离子表面活性剂对铝在盐酸介质中腐蚀过程的影响报导。文章在非离子表面活性剂对铝在氨基磺酸介质中腐蚀作用的影响进行了初步考察，发现非离子表面活性剂的存在有一定缓蚀作用。
１实验部分
（１）材料和试剂
铝箔（铝含量不低于９９．５%,厚度０．０８ｍｍ，上海化学试剂采购供应站试剂厂分装）；氨基磺酸（分析纯，上海试剂二厂）；非离子表面活性剂(聚乙二醇辛基苯基醚)(ＯＰ)（化学纯，上海试剂一厂）；蒸馏水。实验中所用的其他试剂均为化学纯或分析纯。
（２）实验方法
①铝箔的表面处理
将铝箔剪成２０ｍｍ×１５ｍｍ的样品,用０.２ｍｏｌ／Ｌ的ＮａＯＨ水溶液预处理两分钟,取出用蒸馏水洗涤,再放入低浓度氨基磺酸水溶液浸泡一分钟,以使样品表面状态一致。
②铝箔的腐蚀—
在２００ｍｌ容量瓶中分别配置含有一定浓度氨基磺酸及一定浓度非离子表面活性剂(ＯＰ)的溶液２００ｍｌ。之后将盛有溶液的容量瓶置于温度为３０℃(温度精度为±０.２℃)的恒温水浴中恒温半小时。然后将预处理过的铝箔样品用玻璃挂勾悬挂于容量瓶内溶液的中部,腐蚀两小时(每隔半小时摇动容量瓶一次)。时间到后,取出样品。测定容量瓶中溶液的铝腐蚀量。
③铝腐蚀量的测定
以铬天青Ｓ为显色剂,用７２１型分光光度计测定铝的腐蚀量。
２结果与讨论
在３０℃条件下,氨基磺酸浓度在０.１７～１.０ｍｏｌ／Ｌ范围,聚乙二醇辛基苯基醚(ＯＰ)的浓度在２０～１００ｐｐｍ范围的溶液中,对铝腐蚀速率的影响,得到图１、图２和图３。
图１在３０℃时,铝在氨基磺酸溶液中的腐蚀速率曲线
从图１中可以看出,在３０℃时,铝在氨基磺酸溶液中的腐蚀速率随氨基磺酸浓度的增加有所增加。当在体系中加入非离子表面活性剂(聚乙二醇辛基苯基醚,ＯＰ)后,从图２可以看出,当非离子表面活性剂为某一浓度不变时,腐蚀速率曲线从原来的直线变为分两段构成的曲线。氨基磺酸浓度０.１７～０.３５ｍｏｌ／Ｌ区间,随氨基磺酸浓度的增加,腐蚀速率随之增加;氨基磺酸浓度０.３５～１.０ｍｏｌ／Ｌ区间,腐蚀速率的增加极为缓慢。当非离子表面活性剂的浓度在０～４０ｐｐｍ范围内,还有一定的增蚀作用,这是因为ＯＰ中的氧原子对氢离子之间由于氢键存在,有一定的亲合作用,有利于氨基磺酸的解离作用,使溶液中的氢离子的浓度有所增加,造成腐蚀速率加大。另外,从图２和图３都可以看出,铝在氨基磺酸溶液中的腐蚀速率随非离子表面活性剂浓度的增加而降低。
氨基磺酸对铝的腐蚀是析氢腐蚀。虽然,非离子表面活性剂ＯＰ是极性很小的分子,仍有可能被铝的表面所吸附。当ＯＰ的浓度较小时,吸附层较薄,且不均匀,氢离子向铝表面的扩散较容易,腐蚀速率较大;随着ＯＰ浓度的加大,吸附层加厚,扩散较难,使腐蚀速率随之减小。对于同一非离子表面活性剂浓度,氨基磺酸浓度０.１７～０.３５ｍｏｌ／Ｌ区间,随氨基磺酸浓度的增加,腐蚀速率的增加。根据兰格谬尔的吸附理论,可能是由于此时酸的浓度较低,腐蚀速率较小,腐蚀产生的铝离子和氢气较少,对氢离子向铝表面区的扩散影响较小,使腐蚀受动力学控制。氨基磺酸浓度０.３５～１.０ｍｏｌ／Ｌ区间,酸的浓度较大,产生的腐蚀产物随之加多,使氢离子向铝表面区的扩散受到的影响较大。在此范围内,是氢离子的扩散速度增加较慢,造成腐蚀速率的增加变缓,使腐蚀基本上变为表面控制。
３结论
（１）在３０℃时,铝在氨基磺酸溶液中的腐蚀速率随氨基磺酸浓度的增加有所增加。
（２）非离子表面活性剂存在时,氨基磺酸浓度０.１７～０.３５ｍｏｌ／Ｌ区间,腐蚀速率受动力学控制;氨基磺酸浓度０.３５～１.０ｍｏｌ／Ｌ区间,腐蚀速率基本上受表面控制。
（３）铝在氨基磺酸溶液中的腐蚀速率随非离子表面活性剂浓度的增加而降低。
参考文献：
［１］木冠南，宋祖贤.镧(Ⅲ)离子和非离子表面活性剂对铝的缓蚀协同效应［Ｊ］．化学清洗，１９９６，３(１)：１～３．
［２］傅献彩，陈瑞华．物理化学（第三版）［Ｍ］．北京：北京人民教育出版社，１９８０．３０５．
