從保護環境角度以及人類可持續發展的方向來看,綠色環保無疑是21世紀水處理劑發展的趨勢。聚天冬氨酸目前是被公認的無毒無害、易生物降解、環保綠色型的水處理劑,因此成人們研究的重點與熱點。但是對于其緩蝕機理的研究一直比較少,且大多處于實驗研究的初步階段。
對PASP作用機理研究,很多人都是采用膜理論來解釋。目前最為經典的軟硬酸堿(HSAB)理論,可以比較好的的解釋其緩蝕性能優異的原因,我們從如下角度做了機理研究:
1、pH值對腐蝕率影響
在酸性條件下,腐蝕率隨酸性的增加而腐蝕性變大,當pH值為6.5左右時,腐蝕率發生明顯的變化。從PASP分子結構來看,其分子結構中氮原子未共用的電子對與羰基上的π電子形成共軛體系,使得氮原子的電子云密度降低。當處于酸性條件時,酰基上的氮原子表現一定的親核性,在堿性條件時則表現出親電性,因此可以更容易的在碳鋼表面形成有機膜。另外碳鋼在酸性條件下更易被氧化,這也是酸性越強腐蝕率急劇增加的原因。
2、聚合物分子量對緩蝕效果的影響
研究表明,當使用相同劑量的PASP,分子量在8000左右時,緩蝕效率是最好的,腐蝕率隨PASP分子量的增加呈明顯下降趨勢。產生的根本原因是:在PASP分子結構中,不論是α單元還是β單元,都存在含有孤對電子的氮、氧原子,即每個單元都可以與金屬表面形成共價鍵而發生化學吸附,分子量在8000左右效果最佳。
3、PASP與鎢酸鈉混合使用效果
當PASP與鎢酸鈉進行混合之后,其緩蝕性能會提升。實驗證明,兩者用量比為1︰1時效果較好。產生該結果的主要原因為:鎢酸鈉和PASP組合后,PASP分子之間存在壓縮效應,使分子排列更緊密,因而加大了有效覆蓋的面積。另外,鎢酸根可以在那些沒有被PASP分子所覆蓋的金屬表面,起到互補的效果。
目前市場上正在開發利用生物質資源為原料的表面活性劑,其具有廣闊的開發前景。生物質是由光合作用產生的所有生物有機體的總稱包括植物、農作物、林產廢棄物和城市廢棄物(報紙、天然纖維)等。生物質資源不僅儲量豐富而且可再生,據估計,作為植物生物質的最主要成分木質素和纖維素每年約1.640億的速度不斷再生。如以能量換算相當于目前石油年產量的18倍左右,如果這部分資源能得到利用,人類相當于擁有了一個取之不盡,用之不竭的資源寶庫。總之,隨著人們對環境保護意識的不斷增強,國家對環保法規的不斷完。對于天然環保清洗劑逐步改良和發展,開發廉價和性能優良的天然環保清洗劑,向綠色化發展,已成為必然趨勢。