Haccpper杀菌剂对不锈钢的腐蚀性及缓蚀方法的研究
发布时间：2021-05-24 18:10
Haccpper杀菌剂由于其杀菌能力强、杀菌速度快、成本低、使用方便、安全环保,引起公共卫生、食品加工、餐饮业与农牧业生产等领域的高度关注。但Haccpper杀菌剂对不锈钢材质的生产设备具有腐蚀性,严重制约了其应用推广进程。本研究综合应用化学浸泡法和电化学测试法,结合离子色谱、原子吸收和表面分析技术对304不锈钢与316不锈钢在Haccpper环境中的腐蚀性进行了系统研究,并且首次成功解决了 Haccpper的腐蚀性问题,解决了多年困扰该应用领域的一大难题。研究结果表明,Haccpper对不锈钢确实具有腐蚀性,腐蚀类型为孔蚀,并随浓度的增加而加剧。使用电化学噪声法通过长期实时监测,对两种不锈钢在200mg/L的Haccpper杀菌剂中点蚀的发生过程进行研究,发现304不锈钢在72h左右、316不锈钢在108h左右出现孔蚀。针对Haccpper对不锈钢的腐蚀性问题,提出了缓蚀的方法,即在Haccpper溶液中加入终浓度为0.1mmol/L的NO3-后,溶液对两种不锈钢的腐蚀性有所减缓,而加入0.1mmol/L的PO43-则可抑制腐蚀。具体表现为:不锈钢表面出现孔蚀的时间有所延迟;Tafel曲线中自腐蚀电位、击穿电位均有所提高,腐蚀电流及腐蚀速率均有所降低,并且出现了明显的钝化区;同时,解析电化学阻抗谱图发现,容抗弧的半径有所增大,说明不锈钢表面的钝化膜更加致密;XPS检测结果表明不锈钢表面钝化膜的主要成分Fe2O3和Cr2O3可得到有效保护,所以,加入微量的NO3-和PO43-可有效缓解Haccpper对不锈钢的腐蚀。此外,添加微量的NO3-与PO43-并不影响Haccpper的杀菌性能力,所选缓蚀剂属于食品生产助剂不造成食品安全隐患,完全满足食品生产加工领域杀菌消毒要求。
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG178
本文编号：1859249
【学位授予单位】：内蒙古大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG178
文章目录
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 电解氧化水的研究背景
1.2.1 电解氧化水的应用
1.2.2 Haccpper杀菌剂
1.3 立题依据
1.4 孔蚀
1.5 金属腐蚀的评定方法
1.5.1 表面观察法
1.5.2 重量法
1.5.3 电化学测量技术
1.6 不锈钢设备的防腐蚀措施
1.6.1 添加缓蚀剂
1.6.2 金属的钝化
1.7 研究目的、意义及主要内容
1.7.1 研究目的和意义
1.7.2 研究的主要内容
第二章 化学浸泡法评估Haccpper杀菌剂对不锈钢的腐蚀
2.1 引言
2.2 实验部分
2.2.1 试样制备
2.2.2 主要实验仪器及试剂
2.2.3 实验方法
2.3 结果与讨论
2.3.1 Haccpper杀菌剂的有效氯与Cl~-浓度的关系
2.3.2 304、316不锈钢在不同浓度Haccpper杀菌剂中的化学浸泡实验
2.3.3 测量溶液中金属离子含量以评价不锈钢的耐蚀性
2.3.4 测定浸泡后溶液中的Fe~(3+)含量来确定不锈钢产生孔蚀的时间
2.4 本章小结
第三章 Haccpper环境中不锈钢的电化学行为研究
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 实验仪器与实验材料
3.2.2 电化学测试系统
3.2.3 电化学测试方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 304、316不锈钢在不同Haccpper杀菌剂中的Tafel曲线
3.3.2 304、316不锈钢在不同浓度Haccpper杀菌剂中的电化学阻抗谱
3.3.3 不锈钢的交流阻抗等效电路拟合分析
3.3.4 电化学噪声原始谱图分析
3.3.5 剔除噪声数据中的直流分量
3.3.6 噪声时域分析
3.3.7 噪声频域分析
3.4 本章小结
第四章 抑制Haccpper杀菌剂对不锈钢腐蚀性的研究
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 实验仪器与实验材料
4.2.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 测定浸泡后溶液中的Fe~(3+)含量来确定不锈钢产生腐蚀的时间
4.3.2 Tafel曲线
4.3.3 电化学阻抗
4.3.4 XPS分析不锈钢钝化膜成分变化
4.3.5 Haccpper溶液的ORP值与稳定性的测定
4.4 本章小结
第五章 结论
参考文献
附录
致谢
本文编号：1859249
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