引言

  由于溴的剧毒及剧烈腐蚀性，国外法规规定，集装箱运输液体溴的容器只能是玻璃瓶、石头或陶器罐或者衬铅金属。到目前为止没有一种人满意的比较小型的盛装容器。如果用瓶子之类的盛装就需要仔细加以防护。防止打碎或泄露。铅容器由于其笨重及昂贵性，并且不容易检查泄露情况。鉴于以上溴储存运输的不利条件，因此需要对新旧材料的可行性进行评估。本文通过实验证明，镍或蒙乃尔合金在抗干溴腐蚀方面较铅有很大优势。并且成本，重量，检查等都易于控制。

  1 测量和分析方法

  腐蚀速率大小的计算用被测试材料的化学侵蚀和每年用英寸表示。对于小金属试样来说，它的腐蚀是由试样机械去除腐蚀物的重量决定。塑料有时候会发生溶胀，重量的增加也是判断腐蚀的标准。对于一些大型容器，准确地测量其重量方法不可行，所以最好的办法就是测量其化学腐蚀品。采用等体积蒸馏水测量的方法测定溴金属污染。让金属成分在水溶液中，然后用常规方法分析水溶液中的金属离子。铅的提取主要采用从二苯硫卡巴腙溶剂内提取的方式。 二苯硫卡巴腙溶液中红铅的颜色在510毫米贝克曼杜分光光度计测定，用二苯硫卡巴腙试剂作为参比液。这种方法可以测定检测1μg/100ml的铅含量。当采用10mm 光路长度，镍合金主要取决于与其反应的二硫醇钾并且用带Wratten H-45过滤器的光度计观察。采用40mm光路单元吸收法，该方法将检测3微克每100毫升的镍。铜从镍中分离方法，按照之前的方法是将他们溶解在二苯硫卡巴腙溶剂中，然后再提取。用沸腾高氯酸萃取破坏双硫腙，铜与二乙基二硫代氨基甲酸钠反应。该方法主要利用了镍的灵敏性。

  只有让溴通过滤纸过滤，样品中的溴与铅接触才不会发生腐蚀。过滤后对铅的分析表明悬浮的铅很容易从溴中滤走。随后对这一因素进行了分析，溴中溶解的铅和镍各自的溶解度大约为1ppm。并且金属物可以通过过滤很容易降到该水平。为了确定滤纸对溴腐蚀性的影响，将三个等级的滤纸放在溴中浸泡17天。在此时间结束时，所有的纸张都丧失了其抗拉强度并变得非常脆，表明滤纸在这种服务中的寿命有限。然而，在试验期间溴似乎不受影响，溴的非挥发性残留物保持不变。溴反复通过滤纸过滤不会对性能产生任何影响。将1升液体样品缓慢通过，平衡垂直的25mm直径的管子填充75mm无水高氯酸镁来测定溴中的水。残留的溴蒸汽用干燥洁净的空气以十升每分钟的速度吹40分钟。最后很少量的溴最好在110℃情况下干燥30分钟。增加的重量是吸收的水和再补充的水，表明这种方法是定量的方法。溴通过96%的浓硫酸分析含有0.003%的水，用上述程序干燥后的溴饱和水含量为0.029%。

  2 各种腐蚀试验

  大量文献表明，除了金属钽，目前没有别的推荐的金属可以用在湿溴中。化学铅不建议作为用在溴反应中，但是有文献认为铅可以抵抗溴和溴水溶液。预计商业溴会含有水，在水的存在下将加速金属的腐蚀，因此对溴的几种干燥剂进行了研究。

  经过与硫酸钙初步比对后，活性硅胶、活性氧化铝、氯化钙、和96%硫酸最后选定为进一步干燥溴的物质。用浓硫酸干燥后的溴比未干燥之前腐蚀速率降低了一半。实验需要用相同量的硫酸试剂边干燥边摇动两次，除另有说明外。

  表1显示了腐蚀实验结果，试样在室温下的玻璃容器下进行。除了聚四氟乙烯是漂浮在溴上，其余的都是浸在溴中。最后实验的试样都经过干燥清洁、称重，按照损失的重量计算腐蚀速率。铅表现出很小的腐蚀。聚四氟乙烯几乎无腐蚀。哈氏合金A,B,C由于它们是被广泛认为是耐腐蚀材料，因此也做了实验。哈氏合金A表现出5倍的腐蚀性跟铅相比。但是哈氏合金B和C仅仅是铅腐蚀的一半，这说明这两种金属应该继续进行下一步实验。

  表1 金属材料耐腐蚀性能表

  为了使反应更充分，腐蚀试验设计在一个可以进行35r.p.m旋转的瓶中进行。金属试样完全浸在溴溶液中，金属表面比表面积可达10ml/cm2。准备了另一组试样，一组在30天后检查，另一组在69天后检查。同样标本被清洗，称重腐蚀速率取决于腐蚀量。溴的未干燥样品大致饱和水。干燥的试样采用之前介绍的硫酸脱水法。

  表2 溴素腐蚀试验—旋转并且完全浸蚀室温条件下

  腐蚀数据详见表2。从数据中可以看车哈氏合金C的耐溴腐蚀性能优于哈氏合金B。并且这两种金属干燥后腐蚀率比未干燥的轻。高碳钢腐蚀尤其严重，并且干燥前后腐蚀都很严重。蒙乃尔合金在未干燥的溴中表现的耐蚀性要优于哈氏合金B和C。在干燥的溴溶液中，两块蒙乃尔试样的表现差距8倍多，因此真实数据无法确定。在干溴中两块溴试样的数据也像蒙乃尔合金一样发生了偏差。顺便测试了一个司太立合金19-P用于溴泵的使用中。经过14天的实验，合金没有重量损失，而且也没有可见的腐蚀。聚乙烯发生了溶胀并且增重很大重量。聚四氟乙烯重量略有增长，但是外观无损失。

  3 结论

  1）  金属在干燥溴中的耐腐蚀性明显好于湿溴。

  2）  铅的耐溴蚀性明显优于哈氏合金。

  3）  蒙乃尔合金在干燥溴液中耐蚀性优于哈氏合金。

  4）  聚乙烯耐溴腐蚀能力很差，聚四氟乙烯耐溴腐蚀性良好。

  参考文献

  [1] Anon., Chem. & Met. Eng., 51, 94-134 （1944）。

  [2]  Woldman, N. E., and Metzler, R. J., “Engineering Alloys,” Cleveland, Ohio, American Society for Metals, 1945.

  [3] American Society for Testing Materials, “A.S.T.M. Manual on Presentation of Data,” supplement A, 1940.

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