本發(fā)明屬于金屬酸洗溶液領(lǐng)域，具體涉及一種向日葵盤緩蝕劑提取液及其制備金屬酸洗溶液的方法。

背景技術(shù)：

酸洗是金屬材料表面預(yù)處理、管道和鍋爐系統(tǒng)去除銹蝕和污垢的重要手段，被廣泛應(yīng)用于金屬材料加工、冶金、電力等生產(chǎn)行業(yè)的不同生產(chǎn)工藝中。目前鹽酸是使用最為廣泛的酸洗試劑。但是在酸洗過程中雖能清除銹蝕和污垢，但也會(huì)將部分金屬基材腐蝕。因此，酸洗過程既造成金屬材料、酸洗液的極大浪費(fèi)，同時(shí)還產(chǎn)生大量的酸洗廢液，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。統(tǒng)計(jì)表明，我國每年因此產(chǎn)生的酸洗廢液大約數(shù)百萬立方米，伴隨而來的是高達(dá)數(shù)千萬元之巨的酸洗廢液處理費(fèi)用(20-30元/噸)。因此，從源頭上減少酸洗廢液的產(chǎn)生量，不僅是降低生產(chǎn)成本的需要，對(duì)于減少污染負(fù)荷更有深遠(yuǎn)的意義。由于表面銹蝕、污垢量相對(duì)較少，大部分酸洗液消耗于金屬基材的腐蝕，所以減緩對(duì)金屬基材的腐蝕作用是減少酸洗液消耗的重要途徑。在酸洗液中添加緩蝕劑，可防止金屬材料在酸洗過程中被腐蝕，此種防腐方法不需要改變?cè)械墓に嚭驮O(shè)備，有利于減少酸液的用量，應(yīng)用極為廣泛。目前常用的緩蝕劑主要為合成類化合物及無機(jī)化合物。它們?cè)谑褂脮r(shí)表現(xiàn)出有毒、不易降解及成本高等特點(diǎn)。因此從天然廢棄物中提取緩蝕劑能夠創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境價(jià)值。且已有研究表明一部分天然植物提取物作為緩蝕劑具有無毒、高效及成本低廉等特點(diǎn)。

向日葵是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，在全球40多個(gè)國家廣泛種植。我國是世界第四大向日葵種植國。向日葵盤是向日葵脫籽后的副產(chǎn)物，產(chǎn)量巨大。目前向日葵盤少量的被作為牲畜飼料，大多被作為廢棄物燒掉或丟棄。其利用經(jīng)濟(jì)價(jià)值低，造成資源的浪費(fèi)，且燃燒會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。一些對(duì)向日葵盤提取物成分分析的研究表明，向日葵盤中含有黃酮，糖類化合物，綠原酸和蛋白質(zhì)等含有大π鍵、芳環(huán)、雜芳環(huán)、雜原子、雙鍵及三鍵等能起到緩蝕作用的官能團(tuán)的物質(zhì)。因此，從向日葵盤中提取緩蝕劑，可以開發(fā)出無毒無害、成本低廉的綠色型緩蝕劑，代替目前有毒且成本較高的緩蝕劑。同時(shí)也為向日葵盤廢棄物的利用提供一條新的途徑，提高其經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種金屬酸洗溶液的制備方法，所述制備方法是以向日葵盤提取液用作金屬酸洗緩蝕劑，鹽酸溶液為金屬酸洗試劑，再將所述金屬酸洗試劑加入向日葵盤提取液進(jìn)行制備；

進(jìn)一步地，所述制備方法具體為以向日葵盤為原料，加熱處理后，制備向日葵盤緩蝕劑提取液，再以鹽酸溶液為金屬酸洗試劑加入所述向日葵盤緩蝕劑提取液中，獲得所述金屬酸洗溶液；

進(jìn)一步地，所述制備金屬酸洗溶液的方法包括：

S1：制備向日葵盤緩蝕劑提取液，并將其作為金屬酸洗緩蝕劑；

S2：配制1mol/L鹽酸溶液，并將其作為金屬酸洗試劑加入S1中的金屬酸洗緩蝕劑中；

S3：獲得金屬酸洗溶液；

進(jìn)一步地，所述S1具體為:

S11:將向日葵盤陰干；

S12:將S11中已經(jīng)陰干的向日葵盤在150℃下加熱40分鐘到1小時(shí)；

S13：將S12中加熱后的向日葵盤粉碎，用水與粉末按照固液比1:35混合；

S14：將S13中混合后的溶液中添加檸檬酸，調(diào)節(jié)體系的pH至4，在80-90℃溫度下恒溫振蕩1.5-2.5h，獲得提取液；

S15：將S15中所述提取液離心，上清液過G3砂芯漏斗后，獲得向日葵盤緩蝕劑提取液；

進(jìn)一步地，所述S11中陰干方法為將向日葵盤清洗干凈，于150-200℃下在真空干燥箱中干燥2-3h；

進(jìn)一步地，所述S13中粉碎向日葵盤具體為用萬能粉碎機(jī)磨碎過80目篩，獲得葵盤粉末；

進(jìn)一步地，S1和S2中所述的金屬酸洗緩蝕劑和金屬酸洗試劑的體積比為1:9-3:7；

進(jìn)一步地，所述金屬酸洗溶液中金屬為45^#碳鋼；

進(jìn)一步地，一種向日葵盤緩蝕劑提取液，所述緩釋劑提取液中包括黃、糖類化合物、綠原酸、蛋白質(zhì)以及含有大π鍵、芳環(huán)、雜芳環(huán)、雜原子、雙鍵、三鍵和能起到緩蝕作用的官能團(tuán)；

本發(fā)明的有益效果如下：

1)向日葵盤前期的加熱處理對(duì)最后的性能起重要作用，對(duì)向日葵盤處理溫度150℃，持續(xù)加熱40分鐘，緩蝕率都在90％以上；

2)本發(fā)明生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，變廢為寶，成本低，提取條件溫和，能耗低，環(huán)保，適用于向日葵盤資源化利用的生產(chǎn)工藝；

3)本發(fā)明提取出的緩蝕劑，其水溶解性好，對(duì)環(huán)境無毒無害，可生物降解，緩蝕效率高，是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ木G色型緩蝕劑；

4)目前在向日葵盤利用中，除了少部分作為肥料使用外，大部分是作為廢棄物丟棄或燃燒，其經(jīng)濟(jì)價(jià)值低廉，而本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)對(duì)向日葵盤高價(jià)值利用。

附圖說明

圖1為未經(jīng)酸洗溶液浸泡的碳鋼試片的超景升三維顯微圖；

圖2為在20℃下，不添加緩蝕劑(a)和添加緩蝕劑30mL(b)的鹽酸濃度為1mol/L的酸洗溶液中浸泡48h后的45#碳鋼試片超景升三維顯微圖；

圖3為在25℃下，不添加緩蝕劑(a)和添加緩蝕劑30mL(b)的鹽酸濃度為1mol/L的酸洗溶液中浸泡48h后的45#碳鋼試片超景升三維顯微圖；

圖4為在30℃下，不添加緩蝕劑(a)和添加緩蝕劑30mL(b)的鹽酸濃度為1mol/L的酸洗溶液中浸泡48h后的45#碳鋼試片超景升三維顯微圖；

圖5為在40℃下，不添加緩蝕劑(a)和添加緩蝕劑30mL(b)的鹽酸濃度為1mol/L的酸洗溶液中浸泡48h后的45#碳鋼試片超景升三維顯微圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但不作為對(duì)本發(fā)明的限定。下面為本發(fā)明的舉出最佳實(shí)施例：

本發(fā)明提供一種向日葵盤提取液作為緩蝕劑制備金屬酸洗溶液的方法，所述制備方法是以向日葵盤提取液用作金屬酸洗緩蝕劑，鹽酸溶液為金屬酸洗試劑，再將所述金屬酸洗試劑加入向日葵盤提取液進(jìn)行制備，具體為以向日葵盤為原料，加熱處理后，制備向日葵盤緩蝕劑提取液，再以鹽酸溶液為金屬酸洗試劑加入所述向日葵盤緩蝕劑提取液中，獲得所述金屬酸洗溶液。

所述制備金屬酸洗溶液的方法包括：

S1：制備向日葵盤緩蝕劑提取液，并將其作為金屬酸洗緩蝕劑；

S2：配制1mol/L鹽酸溶液，并將其作為金屬酸洗試劑加入S1中的金屬酸洗緩蝕劑中；

S3：獲得金屬酸洗溶液；

所述S1具體為:

S11:將向日葵盤陰干，所述陰干方法為將向日葵盤清洗干凈，于150-200℃下在真空干燥箱中干燥2-3h；

S12:將S11中已經(jīng)陰干的向日葵盤在150℃下加熱40分鐘到1小時(shí)；

S13：將S12中加熱后的向日葵盤粉碎，具體為用萬能粉碎機(jī)磨碎過80目篩，獲得葵盤粉末，用水與粉末按照固液比1:35混合；

S14：將S13中混合后的溶液中添加檸檬酸，調(diào)節(jié)體系的pH至4，在80-90℃溫度下恒溫振蕩1.5-2.5h，獲得提取液；

S15：將S15中所述提取液離心，上清液過G3砂芯漏斗后，獲得向日葵盤緩蝕劑提取液。

S1和S2中所述的金屬酸洗緩蝕劑和金屬酸洗試劑的體積比為1:9-3:7，所述金屬酸洗溶液中金屬為45^#碳鋼。

一種向日葵盤緩蝕劑提取液，所述緩釋劑提取液中包括黃、糖類化合物、綠原酸、蛋白質(zhì)以及含有大π鍵、芳環(huán)、雜芳環(huán)、雜原子、雙鍵、三鍵和能起到緩蝕作用的官能團(tuán)。

本發(fā)明的實(shí)際實(shí)驗(yàn)操作如下：已經(jīng)陰干的向日葵盤在150℃下加熱40分鐘到1小時(shí)，粉碎，用水將向日葵盤粉末按照固液比1:35混合，向混合后的體系中添加檸檬酸，調(diào)節(jié)體系的pH至4，在80-90℃溫度下恒溫振蕩1.5h，獲取提取液，將所述提取液離心，上清液過G3砂芯漏斗后，既獲得向日葵盤提取液。這個(gè)日葵盤提取液對(duì)45#碳鋼緩蝕率90％以上。向日葵盤如果是青盤(沒有陰干)，同等處理，緩蝕率小于50％。日葵盤的處理溫度小于120℃,加熱時(shí)間會(huì)超過2小時(shí)且樣品的緩蝕率很小，加熱時(shí)間短于40分鐘，樣品的緩蝕率很小。日葵盤的處理溫度150℃，持續(xù)加熱40分鐘，緩蝕率都在90％以上。恒溫振蕩的溫度低于80℃，樣品的緩蝕率很小。同等條件下，提取液對(duì)金屬銅和鋁基本沒有緩蝕作用。提取液完全濃縮得到固體，干燥后的樣品，同等條件下測(cè)試緩蝕性能，緩蝕率明顯降低。

本發(fā)明按照GB10124-88《金屬材料實(shí)驗(yàn)室均勻腐蝕全浸試驗(yàn)方法》進(jìn)行失重實(shí)驗(yàn)。向日葵盤提取液緩蝕劑的制備：將向日葵盤清洗干凈，于150-200℃下在真空干燥箱中干燥2-3h，用萬能粉碎機(jī)磨碎過80目篩，獲得葵盤粉末。將向日葵盤粉末按照固液比1:35-1:45混合，向混合后的體系中添加檸檬酸，調(diào)節(jié)體系的pH至4-5，在

80-90℃溫度下恒溫振蕩1.5-2.5h，獲取提取液，將所述提取液離心，上清液過G3砂芯漏斗后，既獲得向日葵盤緩蝕劑提取液。所述提取液用于以下實(shí)施例1-9中：

實(shí)施例1

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 1:9(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為20℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為94.39％。

實(shí)施例2

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 2:8(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為20℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為97.26％。

實(shí)施例3

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 3:7(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為20℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為98.07％。

實(shí)施例4

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 1:9(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為25℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為91.32％。

實(shí)施例5

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 2:8(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為25℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為94.86％。

實(shí)施例6

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 3:7(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為25℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為96.46％。

實(shí)施例7

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 1:9(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為30℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為85.8％。

實(shí)施例8

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 2:8(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為30℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為90.83％。

實(shí)施例9

按照向日葵盤提取液與1mol/L HCl 3:7(V/V)配制100mL酸洗溶液在溫度為30℃下，將待清洗45#碳鋼浸沒在酸洗溶液中48h即可。其緩蝕效率為91.96％。

以上所述的實(shí)施例，只是本發(fā)明較優(yōu)選的具體實(shí)施方式的一種，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)進(jìn)行的通常變化和替換都應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。