鉬酸鈉的技術指標和應用

時間：2023-03-24 09:00:38來源：food欄目：食品快速檢測閱讀：

鉬酸鈉的技術指標和應用

[db:作者] / 2023-01-12 00:00

[技術指標]

西方鉬酸鈉技術標準：

工業鉬酸鈉標準(原天津化學試劑四廠)：

[應用]鉬酸鈉主要應用在化工、催化劑、緩蝕劑、搪瓷、染料、顏料及微量元素肥料領域。

鉬酸鹽毒性較低，不像鉻、鋅對環境有嚴重污染，也不像磷易產生磷垢及對水體有富營養化作用，因此鉬系配方是目前國外應用較多的一種新型水穩劑配方。鉬酸鈉緩蝕劑主要應用領域如下。

(1)發動機冷卻液

鉬酸鈉作緩蝕劑在汽車發動機上的應用最早，起初是單獨使用，目前主要與硝酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽、硅酸鹽、苯甲酸鹽、膦酸胺、膦基聚羧酸鹽、聚丙烯酸鹽、羥基苯甲酸鹽、鄰苯二甲酸鹽、己二酸鹽、苯比三唑、苯三唑、巰基苯比三唑和葡萄糖酸鈉等合用。在乙二醇中，鉬酸鈉的濃度通常為0.1%～0.2%。在這一水平上，可保持冷卻水系統的鋼件、鋁件、銅件和焊接劑等多種金屬的緩蝕。它可防止鋁汽缸蓋的熱輸送腐蝕，也可防止鑄鋁水泵的空化腐蝕和鋁散熱器的點蝕。此外鉬酸鈉對低鋁或高鉛焊料有緩蝕作用。

在用鉬酸鈉作緩蝕劑時，如用硬水或特硬水稀釋時，容易生成鉬酸鈣，而影響其緩蝕效果，此時可用十二鉬磷酸鹽或十二鉬硅酸鹽等鉬化合物代替。

(2)工業冷卻水

水是最常見的液態冷卻介質，工業冷卻水常用于敞開式循環系統和密閉式循環系統。敞式冷卻水的特點是冷卻液可被空氣或氧飽和，1mg/L的鉬酸鈉在上述兩個系統就可以保持鋼材緩蝕，后來改進為鉬酸鈉與硝酸鹽、硅酸鹽、羧酸鹽、磷酸鹽、聚磷酸鹽、葡萄糖酸鹽、馬來酸戊烯共聚物或聚合物，合用成本低，效果好。在密閉循環系統，鉬酸鹽使用濃度為100mg/L，與100mg/L的亞硝酸鹽、硼酸鹽使用效果頗佳。

(3)顏料涂料

早在1912年Rigg等就申請用鉬酸鹽、鎢酸鋅作防銹顏料，1954年有人推薦用微溶性的鉬酸鋅、鉬酸鈣和鉬酸鐵作鋼鐵和鋁的防銹保護劑。目前已發展到用鉬酸季銨、鉬酸鈣、鉬酸鋁、鉬酸鈦、鉬酸鍶等與其他緩蝕顏料混合使用，如與氧化鋅、磷酸鹽、硼酸鹽、氧化錫等合用。

(4)鋼筋混凝土

Miksic研究發現，以葡萄糖酸鈉32%、葡萄糖酸鋅3%和鉬酸鈉10%，其余為水作為鋼筋混凝土的緩蝕劑，3.785L水用452.8g上述配劑可以使鋼筋緩蝕并增強水泥的強度。

(5)水流體和金屬加工流體

在濃縮聚合物乙二醇流體中用1%的鉬酸鈉作為鋁、中碳鋼、鉛焊料、鍍鋅鋼板、黃銅、銅的緩蝕劑。

(6)轉化涂層

轉化涂層是通過化學反應在金屬表面形成的保護層。轉化涂層有鋼件表面的磷酸鹽涂層、氧化物涂層、鋅或鍍鋅鋼材表面的鉻酸鹽涂層等。鉬酸鹽可以各種金屬反應產生轉化涂層，從而可保護材料表面免受與少受腐蝕。

例如對于鋁材鉬酸鹽可改善陽極鋁表面的耐蝕性與耐候性。用鉬酸鹽處理后在不銹鋼表面形成的轉化涂層耐氯液、硫酸和鹽酸的腐蝕得到增強。將中碳鋼表面浸漬在鉬酸鹽有機聚合物溶液中，然后熱焦化可形成鉬酸鐵轉化涂層。對磷酸鹽化鋼表面處理時加鉬酸鹽可改善腐蝕保護。對鋅和鍍鋅鋼材鉬酸鹽已代替了有毒的鉻酸鹽來鈍化鋅或鍍鋅鋼材。據報道，在可溶性鎳鹽中加入鉬酸鹽溶液可在鋼材、銅材、黃銅、錫和鎘等表面形成黑色涂層，這些涂層可很好地保護上述金屬材料不受或少受腐蝕。將鋼材部件置于密閉室中，加熱至650℃，噴注鉬酸銨溶液，在鋼件表面形成氮化鉬保護層。

鉬酸鹽投加到中性或堿性冷卻水中后，鉬酸根離子吸附到鐵的表面，首先與二價鐵離子形成非保護性的絡合物，然后水中的溶解氧把亞鐵離子氧化，絡合物轉變為鉬酸高鐵，覆蓋在金屬表面形成保護膜。鉬酸鹽的鈍化也存在臨界鈍化濃度，約為750mg/L。因此，鉬酸鹽作緩蝕劑的初期濃度必須在1000mg/L左右，才能建立充分的保護。為減少鉬酸鹽的使用量、降低處理費用和提高緩蝕效果，鉬酸鹽常與聚磷酸鹽、葡萄糖酸鹽、鋅鹽、苯并三氮唑復配。復配后MoO42-用量可降至4～6mg/L。

鉬酸鹽的一個突出優點是能在較高溫度下抑制腐蝕。鉬酸鹽在溫度高于70℃、pH> 9的冷卻水中的緩蝕效果最好。

J.C.Oung等對鉬酸鈉與硅酸鹽強腐蝕性模擬循環水中對低碳鋼的協同緩蝕作用進行了研究。結果表明：鉬酸鈉與硅酸鈉的協同作用比與鋅鹽和磷酸鹽的協同作用顯著。當鋁酸鈉：硅酸鈉的質量比為20：80時，能達到最佳的緩蝕效果，極化曲線表明此時的鈍化電流密度比單一組分的要低得多。同時俄歇深度曲線也顯示，在碳鋼表面所形成的保護膜中，存在Si、Mo和O元素。

鉬酸鹽與硅酸鹽之間之所以存在協同作用，是因為Na2SiO3 形成的沉淀膜，能彌補Na2MoO4形成的鈍化膜的缺陷，即在具有陰離子選擇性的氧化鐵膜外層再增加了一層具有陽離子選擇性的MoO42- -SiO42-膜層，從而既阻止了Fe2+和Fe3+通過膜層向溶液遷移，又阻止了溶液中侵蝕性離子向金屬表面的遷移。最終起到較好的緩蝕效果。

李玉明等采用靜態失重法研究了鉬酸鹽與磷酸鹽、鉬酸鹽與硅酸鹽復配對碳鋼分別在常溫(25℃)和50℃時的中性自來水介質中的緩蝕情況，對實驗結果用EXCEL軟件進行了數據處理，并分析了鉬酸鹽與磷酸鹽復配以及鉬酸鹽與硅酸鹽復配可能的機理，以及其最佳濃度組合。實驗結果分別如表6-24～表6-28所列。

表6-24 鉬酸鹽單成分時的緩蝕效果(25℃)

表6-25 鉬酸鹽濃度100mg/L時與磷酸鹽復配的情況(25℃)

表6-26 鉬酸鹽濃度100mg/L時與硅酸鹽復配的情況(25℃)

表6-27 鉬酸鹽濃度100mg/L時與磷酸鹽復配的情況(50℃)

表6-28 鉬酸鹽濃度100mg/L時與硅酸鹽復配的情況(50℃)

研究表明：①鉬酸鹽25℃單成分時，緩蝕率隨濃度的增大而增大，鉬酸鈉濃度大于100mg/L時緩蝕效果較好；②鉬酸鹽與磷酸鹽或硅酸鹽的復配在25℃都要比50℃時的緩蝕效果好得多；③鉬酸鹽與磷酸鹽或硅酸鹽復配時，當Na2MoO4濃度為100mg/L時的緩蝕效果最好，緩蝕率接近100%；④當鉬酸鹽濃度小于50mg/L時，鉬酸鹽與磷酸鹽復配的緩蝕效果比鉬酸鹽與硅酸鹽復配的要好。

龔利華等用極化曲線法研究了鉬酸鈉與烏洛托品、三乙醇胺、苯并三氮唑、磷酸氫二鈉之間的復配對A3鋼的緩蝕效果。試驗發現鉬酸鈉與磷酸氫二鈉的復配效果較為突出，在不同溫度下緩蝕率均達99%左右，且成本最低。如表6-29所列。

表6-29 不同復配比例、不同工作溫度下的緩蝕率

郭茹輝研究了鉬酸鈉與聚天冬氨酸與協同緩蝕作用，見表6-30。

表6-30 聚天冬氨酸與鉬酸鹽的協同緩蝕作用

由表6-30可知，鉬酸鈉與聚天冬氨酸存在明顯的緩蝕協同效果，聚天冬氨酸與鉬酸鈉的藥劑組成為1：2時，緩蝕效果最佳。

ShibliS.M.A.等采用失重法、電化學極化法和阻抗技術研究了中性溶液中葡萄糖酸鈣與鉬酸鈉對碳鋼的緩蝕效果。葡萄糖酸鈣與鉬酸鈉混合緩蝕劑是冷卻水系統中環境友好緩蝕劑，葡萄糖酸鈣與鉬酸鈉都是無毒、環境友好的化學藥劑。兩種物質的協同效應顯示出非線性關系。

Slaiman Qassim J. M.等研究了pH值、氯離子、溫度等對鉬酸鈉緩蝕行為的影響。鉬酸鈉是一種鈍化膜型緩蝕劑，可以在中性和近中性溶液中且存在溶解氧的情況進行緩蝕作用。研究發現，在pH值為5.66～7時，鉬酸鈉在0.1mol/L時具有緩蝕作用，但當低于0.01mol/L時則無緩蝕作用。存在氯離子的情況下則會加快腐蝕。

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