[发明专利]磺酸的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于制备对于不锈钢具有微腐蚀性或甚至无腐蚀性的磺酸的方法，所述方法至少包括以下步骤：将至少一种亚硝酸盐添加至磺酸中，在搅拌下进行蒸煮，同时对混合物鼓泡，并回收所得到的低腐蚀性磺酸。本发明还涉及根据本发明的方法获得的低腐蚀磺酸，并且还涉及其作为低腐蚀磺酸的用途。

本发明涉及金属对抗酸侵蚀的腐蚀防护的领域，尤其涉及一种制备对金属，特别地不锈钢是低腐蚀性，甚至非腐蚀性的磺酸的方法。

磺酸，尤其被称为有机的磺酸，例如甲磺酸(AMS)，对甲苯磺酸(APTS)，苯磺酸(BS)或三氟甲磺酸，是广泛用于许多应用中的强酸尤其在催化和表面处理，例如电镀，剥离，清洁或除垢中，仅举它们中主要实例，但不限于此。

然而，已经观察到此类磺酸的水溶液腐蚀金属，腐蚀速率同时取决于酸浓度，温度和金属种类。例如，在环境温度下，304L或1.4307型不锈钢在水中大于5％(重量)的AMS浓度时是可被腐蚀的。这样的腐蚀风险在许多应用中是不可接受的，特别地对于主要以水溶液形式存储这些酸时。

为了使磺酸对金属，特别地对不锈钢几乎不腐蚀甚至不腐蚀，已经进行了许多研究，其中一项已显示令人满意的结果的技术包括在所述酸中添加硝酸盐。这种方法特别地由B. Gaur和H. S. Srinivasan(“British Corrosion Journal”，34(1)，(1999)，63-66)进行了描述，其已显示添加铁离子或硝酸盐允许抑制由AMS对各种钢的腐蚀。

已经研究了其它解决方案，其中，例如可以提及在申请EP0931854中描述的解决方案，其提出通过加入至少一种选自铈(IV)，铁(III)，钼(VI)，钒(V)的盐或氧化物、亚硝酸盐和过硫酸盐的氧化剂来抑制不锈钢在有机磺酸介质中的腐蚀。但是，添加其中的某些抑制剂(例如亚硝酸盐)通常引起释放出氮氧化物(NOx)，这些氮氧化物可以被证明对操作者和使用者以及对环境而言是危险的或至少有害且有毒的。该专利申请尤其没有提及如何制备亚硝酸盐/磺酸混合物而不会释放出NOx。

因此，因此仍然需要一种制备对于金属，尤其不锈钢具有低腐蚀性的，甚至非腐蚀性的磺酸(称为“低腐蚀”磺酸)的方法，特别地与现有技术中已知的方法相比，所述方法的毒性较小，对操作者、使用者和环境的危害较小。

申请人现在已经惊奇地发现，在精确且合适的条件下添加腐蚀抑制剂允许克服上述缺点。因此，申请人已经进行了一种满足这些精确条件的磺酸制备方法，其实施将借助于下面的描述而呈现。

因此，本发明的第一主题涉及一种制备低腐蚀磺酸的方法，该方法至少包括以下步骤：

a)在常规磺酸中加入至少一种亚硝酸盐；

b)使在步骤a)中获得的混合物在0℃至100℃，优选在0℃至80℃，更特别地在10℃至60℃，甚至更特别地在10℃至50℃的温度下蒸煮，持续数秒至数小时，优选地1分钟至4小时，更特别地10分钟至2小时，甚至更特别地10分钟至1小时的时间段；

c)回收低腐蚀磺酸。

在本发明中，术语“低腐蚀磺酸”是指其电位几乎保持在相同水平并且在施加1分钟的-800µA.cm^-2电流，然后停止施加此电流后不会上升的磺酸，如下面“低腐蚀”验证测试操作方案中所解释的那样。换句话说，在施加-800μA.cm^-2的电流1分钟后，根据本发明的低腐蚀磺酸保持钝化状态，而不根据本发明的磺酸(腐蚀性)在通过施加上述-800µA.cm^-2的电流1分钟进行去钝化后返回到活性状态(腐蚀)。

在本发明中，用作腐蚀抑制剂的亚硝酸盐可以是本领域技术人员已知的任何亚硝酸盐，并且优选地选自碱金属或碱土金属亚硝酸盐或亚硝酸铵。在碱金属亚硝酸盐中，亚硝酸钠和亚硝酸钾是优选的。根据本发明的一个优选的实施方案，使用亚硝酸钠。可以使用其它亚硝酸盐。然而，由于成本、可获得性和环境保护的明显原因，将避免使用金属亚硝酸盐，例如亚硝酸铜或其它重金属亚硝酸盐。