游离氯对TTA和BTA影响的试验研究

孙晓丹，喻 果，程晓婷

（威海翔宇环保科技有限公司， 山东 威海 264200）

游离氯对TTA和BTA影响的试验研究

孙晓丹，喻 果，程晓婷

（威海翔宇环保科技有限公司， 山东 威海 264200）

研究了TTA和BTA按GB/T 14422-2008《锅炉用水和冷却水分析方法苯骈三氮唑的测定》方法测定结果的准确度，考查了TTA和BTA抗游离氯的稳定性及游离氯对TTA和BTA铜缓蚀性能的影响。试验表明：通过GB/T 14422-2008所述方法的测定结果具有较高的精密度和准确度；随着游离氯浓度的提高，TTA和BTA分解率均会不断上升， BTA比TTA具有更好的抗氯性；游离氯的存在会影响TTA和BTA的铜缓蚀性能。

游离氯；甲基苯骈三氮唑TTA；苯骈三氮唑BTA

工业上水冷换热设备常常是由铜或铜合金等金属材质所组成，它们与冷却水接触过程中表面会发生腐蚀[1]。

解决铜的防腐问题有多种途径，各种方法中，以在腐蚀介质中添加缓蚀剂最为简单实用。缓蚀剂是一种以极少量存于腐蚀介质中就可以显著降低金属腐蚀速度的物质，种类很多，其中有机类缓蚀剂是一类非常重要的缓蚀剂，使用范围很广[2]。

目前，在冷却水处理过程中，经常使用氯气、次氯酸钠和二氧化氯等氧化性杀菌剂来控制冷却水中的微生物；在水处理中，经常使用 BTA和 TTA来控制冷却水中换热设备铜或铜合金的腐蚀。有资料介绍，含游离氯（余氯）对BTA和TTA有一定的分解作用，会破坏BTA和TTA在循环水中的缓蚀能力，并随着循环水中余氯浓度的增加而降低，当循环水中余氯消耗完后缓蚀作用又会恢复[3]。而游离氯对BTA和TTA的分解作用是否会影响冷却水系统中换热器的安全运行，是我们比较关心的问题。因此，本文对游离氯对BTA和TTA的影响进行了试验研究。

1 游离氯对BTA和TTA稳定性的影响

1.1 TTA和BTA含量的测定

采用GB/T 14422-2008《锅炉用水和冷却水分析方法苯骈三氮唑的测定》的方法进行BTA和TTA的测定[4]。

1.1.1 标准曲线的绘制

图1为TTA的标准曲线，图2为BTA的标准曲线。

图1 TTA的标准曲线Fig.1 Standard curves of TTA

图2 BTA的标准曲线Fig.2 Standard curves of BTA

1.1.2 水样的测定

将经慢速滤纸过滤后的含TTA和BTA的水样直接置于1 cm石英吸收池中，以除盐水作空白对照，在268 nm处测定试样的吸光度。测定结果见表1, 从表1的数据可以看出：本方法测定待测水样中TTA和BTA含量的结果具有较高的精密度和准确度。

1.2 TTA和BTA抗游离氯稳定性

1.2.1 水样的测定

配制TTA/BTA溶液若干，试验温度分别为室温、40 ℃和80 ℃。水样中的TTA/BTA均为2 mg/L左右，然后加入次氯酸钠贮备液，使水样中活性氯起始溶液分别为0、1、5、10、20、40和80 mg/L，每隔一段时间测定TTA/BTA的浓度，试验时间为24 h。

TTA/BTA缓蚀剂的剩余率根据水样中其残余浓度计算。公式为：

式中：A—BTA/TTA的剩余率，%；

A0、At—分别为实验开始t=0和t时刻水样中BTA/TTA的浓度，mg/L。

1.2.2 水样的测定

图3为TTA不同温度情况下的抗氯性；图4为BTA不同温度下的抗氯性。

从图3、图4可以看出：

（1）TTA和BTA自身的稳定性较好，当游离氯浓度为0 mg/L时，在室温、40 ℃和80 ℃时TTA和BTA的剩余率能够达到100%。

（2）随着游离氯浓度的提高，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）温度对TTA和BTA的抗氯性影响较大，例如，在室温、游离氯80 mg/L的条件下，TTA、BTA的剩余率分别为97.68%和99.08%；而在80℃、游离氯80 mg/L的条件下，TTA、BTA的剩余率分别为51.59%和80.22%。

图3 不同温度TTA的抗氯性Fig.3 The chlorine resistance of different temperature TTA

图4 不同温度BTA的抗氯性Fig.4 The chlorine resistance of different temperature BTA

表1 水样中TTA和BTA含量测定的精密度和准确度Table 1 The precision and accuracy of the determination of TTA and BTA content in water samples

2 有效氯对BTA/TTA缓蚀性能的影响

2.1 试验方法

TTA和BTA缓蚀性能的测定方法采用旋转挂片失重法，试验方法采用GB/T 18175-2000《水处理剂缓蚀性能的测定 旋转挂片法》[5]。

试验条件：试验温度(70±1.0)℃；试验时间96 h；转速75 r/min; 挂片Ⅰ型铜HSn70，试验用水水质见表2。

2.2 游离氯对TTA和BTA的缓蚀性能的影响

用失重法对TTA和BTA在加氯前后的铜缓蚀性能进行了对比实验，结果见表3。

表2 循环水水质分析Table 2 Detection results of circulation water

表3 缓蚀试验结果Table 3 Corrosion results

从表3可以看出：

（1）TTA 和BTA自身的铜缓蚀性能较好。在游离氯不存在的条件上，当TTA和BTA的添加浓度为 2 mg/L时，其铜腐蚀率分别为 0.000 251和0.000 248，远超过国标中铜合金腐蚀率应小于0.005 mm/a的要求。

（2）游离氯的存在会影响TTA和BTA的铜缓蚀性能，且游离氯浓度的升高影响不断增大。

3 结 论

a) 通过GB/T 14422-2008《锅炉用水和冷却水分析方法苯骈三氮唑的测定》的所述方法对TTA和BTA的含量进行测定，测定结果具有较高的精密度和准确度。

b）TTA和BTA本身具有较好的稳定性；但随着游离氯浓度的提高，TTA和BTA分解率均会上升，整体上看BTA比TTA具有更好的抗氯性。另外，温度对TTA和BTA的抗氯性影响较大。

c）TTA 和BTA本身的具有较好的铜缓蚀性能；游离氯的存在会影响TTA和BTA的铜缓蚀性能，且游离氯浓度的升高影响不断增大。

［1］徐群杰,周国定,陆柱,等. 不同pH条件下几种铜缓蚀剂的比较研究[J].腐蚀与防护,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.工业冷却水系统中金属的腐蚀与防护[M].北京:化学工业出版社,1993.

［4］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化委员会.GB/T14422-2008《锅炉用水和冷却水分析方法苯骈三氮唑的测定》[S].北京:中国标准出版社出版,2008.

［5］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T18175-2000《水处理剂缓蚀性能的测定—旋转挂片法》[S].北京：中国标准出版社出版,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

孙晓丹（1987-），女，黑龙江双鸭山人，工程师，主要从事水处理剂的研究、应用及水处理技术服务工作。E-mail 282887321@qq.com。