游離氯對TTA和BTA影響的試驗(yàn)研究

孫曉丹，喻 果，程曉婷

（威海翔宇環(huán)?？萍加邢薰?， 山東 威海 264200）

游離氯對TTA和BTA影響的試驗(yàn)研究

孫曉丹，喻 果，程曉婷

（威海翔宇環(huán)?？萍加邢薰荆?山東 威海 264200）

研究了TTA和BTA按GB/T 14422-2008《鍋爐用水和冷卻水分析方法苯駢三氮唑的測定》方法測定結(jié)果的準(zhǔn)確度，考查了TTA和BTA抗游離氯的穩(wěn)定性及游離氯對TTA和BTA銅緩蝕性能的影響。試驗(yàn)表明：通過GB/T 14422-2008所述方法的測定結(jié)果具有較高的精密度和準(zhǔn)確度；隨著游離氯濃度的提高，TTA和BTA分解率均會不斷上升， BTA比TTA具有更好的抗氯性；游離氯的存在會影響TTA和BTA的銅緩蝕性能。

游離氯；甲基苯駢三氮唑TTA；苯駢三氮唑BTA

工業(yè)上水冷換熱設(shè)備常常是由銅或銅合金等金屬材質(zhì)所組成，它們與冷卻水接觸過程中表面會發(fā)生腐蝕[1]。

解決銅的防腐問題有多種途徑，各種方法中，以在腐蝕介質(zhì)中添加緩蝕劑最為簡單實(shí)用。緩蝕劑是一種以極少量存于腐蝕介質(zhì)中就可以顯著降低金屬腐蝕速度的物質(zhì)，種類很多，其中有機(jī)類緩蝕劑是一類非常重要的緩蝕劑，使用范圍很廣[2]。

目前，在冷卻水處理過程中，經(jīng)常使用氯氣、次氯酸鈉和二氧化氯等氧化性殺菌劑來控制冷卻水中的微生物；在水處理中，經(jīng)常使用 BTA和 TTA來控制冷卻水中換熱設(shè)備銅或銅合金的腐蝕。有資料介紹，含游離氯（余氯）對BTA和TTA有一定的分解作用，會破壞BTA和TTA在循環(huán)水中的緩蝕能力，并隨著循環(huán)水中余氯濃度的增加而降低，當(dāng)循環(huán)水中余氯消耗完后緩蝕作用又會恢復(fù)[3]。而游離氯對BTA和TTA的分解作用是否會影響冷卻水系統(tǒng)中換熱器的安全運(yùn)行，是我們比較關(guān)心的問題。因此，本文對游離氯對BTA和TTA的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

1 游離氯對BTA和TTA穩(wěn)定性的影響

1.1 TTA和BTA含量的測定

采用GB/T 14422-2008《鍋爐用水和冷卻水分析方法苯駢三氮唑的測定》的方法進(jìn)行BTA和TTA的測定[4]。

1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

圖1為TTA的標(biāo)準(zhǔn)曲線，圖2為BTA的標(biāo)準(zhǔn)曲線。

圖1 TTA的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curves of TTA

圖2 BTA的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curves of BTA

1.1.2 水樣的測定

將經(jīng)慢速濾紙過濾后的含TTA和BTA的水樣直接置于1 cm石英吸收池中，以除鹽水作空白對照，在268 nm處測定試樣的吸光度。測定結(jié)果見表1, 從表1的數(shù)據(jù)可以看出：本方法測定待測水樣中TTA和BTA含量的結(jié)果具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。

1.2 TTA和BTA抗游離氯穩(wěn)定性

1.2.1 水樣的測定

配制TTA/BTA溶液若干，試驗(yàn)溫度分別為室溫、40 ℃和80 ℃。水樣中的TTA/BTA均為2 mg/L左右，然后加入次氯酸鈉貯備液，使水樣中活性氯起始溶液分別為0、1、5、10、20、40和80 mg/L，每隔一段時間測定TTA/BTA的濃度，試驗(yàn)時間為24 h。

TTA/BTA緩蝕劑的剩余率根據(jù)水樣中其殘余濃度計算。公式為：

式中：A—BTA/TTA的剩余率，%；

A0、At—分別為實(shí)驗(yàn)開始t=0和t時刻水樣中BTA/TTA的濃度，mg/L。

1.2.2 水樣的測定

圖3為TTA不同溫度情況下的抗氯性；圖4為BTA不同溫度下的抗氯性。

從圖3、圖4可以看出：

（1）TTA和BTA自身的穩(wěn)定性較好，當(dāng)游離氯濃度為0 mg/L時，在室溫、40 ℃和80 ℃時TTA和BTA的剩余率能夠達(dá)到100%。

（2）隨著游離氯濃度的提高，TTA和BTA分解率上升，剩余率降低。BTA比TTA具有更好的抗氯性。

（3）溫度對TTA和BTA的抗氯性影響較大，例如，在室溫、游離氯80 mg/L的條件下，TTA、BTA的剩余率分別為97.68%和99.08%；而在80℃、游離氯80 mg/L的條件下，TTA、BTA的剩余率分別為51.59%和80.22%。

圖3 不同溫度TTA的抗氯性Fig.3 The chlorine resistance of different temperature TTA

圖4 不同溫度BTA的抗氯性Fig.4 The chlorine resistance of different temperature BTA

表1 水樣中TTA和BTA含量測定的精密度和準(zhǔn)確度Table 1 The precision and accuracy of the determination of TTA and BTA content in water samples

2 有效氯對BTA/TTA緩蝕性能的影響

2.1 試驗(yàn)方法

TTA和BTA緩蝕性能的測定方法采用旋轉(zhuǎn)掛片失重法，試驗(yàn)方法采用GB/T 18175-2000《水處理劑緩蝕性能的測定 旋轉(zhuǎn)掛片法》[5]。

試驗(yàn)條件：試驗(yàn)溫度(70±1.0)℃；試驗(yàn)時間96 h；轉(zhuǎn)速75 r/min; 掛片Ⅰ型銅HSn70，試驗(yàn)用水水質(zhì)見表2。

2.2 游離氯對TTA和BTA的緩蝕性能的影響

用失重法對TTA和BTA在加氯前后的銅緩蝕性能進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)，結(jié)果見表3。

表2 循環(huán)水水質(zhì)分析Table 2 Detection results of circulation water

表3 緩蝕試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Corrosion results

從表3可以看出：

（1）TTA 和BTA自身的銅緩蝕性能較好。在游離氯不存在的條件上，當(dāng)TTA和BTA的添加濃度為 2 mg/L時，其銅腐蝕率分別為 0.000 251和0.000 248，遠(yuǎn)超過國標(biāo)中銅合金腐蝕率應(yīng)小于0.005 mm/a的要求。

（2）游離氯的存在會影響TTA和BTA的銅緩蝕性能，且游離氯濃度的升高影響不斷增大。

3 結(jié) 論

a) 通過GB/T 14422-2008《鍋爐用水和冷卻水分析方法苯駢三氮唑的測定》的所述方法對TTA和BTA的含量進(jìn)行測定，測定結(jié)果具有較高的精密度和準(zhǔn)確度。

b）TTA和BTA本身具有較好的穩(wěn)定性；但隨著游離氯濃度的提高，TTA和BTA分解率均會上升，整體上看BTA比TTA具有更好的抗氯性。另外，溫度對TTA和BTA的抗氯性影響較大。

c）TTA 和BTA本身的具有較好的銅緩蝕性能；游離氯的存在會影響TTA和BTA的銅緩蝕性能，且游離氯濃度的升高影響不斷增大。

［1］徐群杰,周國定,陸柱,等. 不同pH條件下幾種銅緩蝕劑的比較研究[J].腐蝕與防護(hù),1999，20(4):160-161.

［2］Sohn S,Kang T.The effects of tin and nickel on the corrosion behavior of 60Cu-40Zn alloys[J].Journal of Alloys and Compounds,2002,335(1-2): 281-289.

［3］周本省.工業(yè)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕與防護(hù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1993.

［4］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局/中國國家標(biāo)準(zhǔn)化委員會.GB/T14422-2008《鍋爐用水和冷卻水分析方法苯駢三氮唑的測定》[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版,2008.

［5］中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.GB/T18175-2000《水處理劑緩蝕性能的測定—旋轉(zhuǎn)掛片法》[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社出版,2000.

Study on Effect of Free Chlorine on TTA and BTA

SUN Xiao-dan，YU Guo，CHEN Xiao-ting
（Weihai Xiangyu Technology Co.,Ltd., Shandong Weihai 264200, China）

The testing accuracy of TTA and BTA based on GB/T 14422-2008 “Analysis of water used in boiler and cooling system-determination of benzotrazole” was studied. The stability of TTA and BTA to free chlorine was investigated as well as effect of free chlorine on TTA and BTA copper corrosion inhibiting performance. The result indicates that the final testing result of TTA and BTA based on GB/T 14422-2008 has higher precision and accuracy. With increasing of free chlorine concentration, the decomposition rates of TTA and BTA will increase.BTA shows better chlorine resistant performance than TTA. Therefore,the existence of free chlorine can affect copper corrosion performance of TTA and BTA.

Free chlorine; TTA; BTA

TQ 085

A

1671-0460（2015）08-1800-03

2015-02-10

孫曉丹（1987-），女，黑龍江雙鴨山人，工程師，主要從事水處理劑的研究、應(yīng)用及水處理技術(shù)服務(wù)工作。E-mail 282887321@qq.com。