聚丙烯酸(Polyacrylic acid,PAA)是一种无色或淡黄色的液体,具备与金属离子、钙、镁等离子形成稳定化合物的特性。在水处理领域,常用的PAA分子量一般在2000至5000之间,这种物质可以与水充分混合,也能溶解于乙醇、异丙醇等有机溶剂中。PAA呈现弱酸性,其pKa值约为4.75。在300℃以上的高温条件下,PAA容易发生分解。
在腐蚀失重试验中,当使用1M盐酸作为腐蚀介质,在40℃条件下,相对分子质量为2.98×10^6的PAA溶液浓度为3125 mg/L时,对Q235钢展现出最佳的缓蚀效果,达到66.75%。然而,在相同介质中,当PAA浓度保持3125 mg/L,随着温度升高至70℃和80℃,PAA对Q235钢的缓蚀效率反而下降,甚至加速了钢铁的腐蚀。对于中性自来水体系,相对分子质量为3.19×10^5的PAA对Q235钢几乎无缓蚀作用。
在碳酸钙沉积法实验中,当温度为80℃时,相对分子质量为3.19×10^5的PAA浓度达到80 mg/L,其阻垢效率可达96.7%而在60℃时,该浓度为40 mg/L时,阻垢效率提升至99.3%。阻垢效率随着PAA浓度的增加而提高。
通过动电位极化曲线测试发现,PAA能够对腐蚀过程中的阳极反应产生抑制作用,因此它被归类为一种以阳极抑制为主的吸附型缓蚀剂。电化学阻抗谱分析结果表明,含有PAA的体系与空白体系具有类似的电化学阻抗特征,均为简单的容抗弧,这说明PAA并未改变阳极反应的过程。