緩蝕劑你了解多少呢

緩蝕劑你了解多少呢
緩蝕劑（corrosioninhibitor）是一種在很低的濃度下，能抑制金屬在腐蝕性介質中的破壞過程的物質。
在各種金屬腐蝕防護方法中，使用緩蝕劑是工藝簡便、成本低廉、適應性強的一種方法，它已廣泛應用于石油和天然氣的開采煉制、機械、化工、能源等行業，并具有良好的效果和較高的經濟效益。但緩蝕劑只適用于腐蝕介質有 ** 的相對封閉系統，像海洋平臺和碼頭樁腿的海水腐蝕及橋梁的大氣腐蝕等就不適宜采用緩蝕劑保護，但近年來也針對海水和大氣腐蝕發展了在涂層內部添加緩蝕劑以提高耐蝕能力的技術。
緩蝕劑的分類
緩蝕劑的種類繁多，緩蝕機理復雜，沒有一種統一的方法能將其合理分類并反映其分子結構和作用機理之間的關系。為了研究和使用方便，常從多種角度對緩蝕劑進行分類。
（1）按化學組成分類
按通常對物質化學組成的劃分，緩蝕劑可分為無機緩蝕劑和**緩蝕劑兩大類。在實際應用中，緩蝕劑往往不是單一組分，而是多組分的復配，以充分利用“協同效應”增加緩蝕效果。
無機化合物是早期常采用的緩蝕劑，如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、磷酸鹽、砷化物、氰化銨等，多不令人滿意，因其存在著一些缺點（毒性、在酸性介質中緩蝕效率低等），目前已為**化合物所代替。例如：鉻酸鹽處理時鉻酸氧化物的沉積往往造成堵塞；砷化物的毒性大并有引起氫脆的危險。
**化合物用作緩蝕劑的非常多，并不斷在發展，常用的有：鏈狀**胺及其衍生物、咪唑啉及其衍生物、季銨鹽類、松香胺衍生物、炔醇類等。
（2）按電化學機理分類
按緩蝕劑對電極過程的影響，可把緩蝕劑分為陽極型緩蝕劑、陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑三類。
陽極型緩蝕劑即陽極抑制型緩蝕劑，它能阻滯陽極過程，能增加陽極較化，使腐蝕電位正移。陽極型緩蝕劑通常是緩蝕劑的陰離子移向金屬陽極使金屬鈍化。陽極型緩蝕劑如果用量不足，不能充分覆蓋陽極表面時，會形成小陽極大陰極的腐蝕電池，反而會加劇金屬的點蝕，因此陽極型緩蝕劑又有“危險性緩蝕劑”之稱。
陰極型緩蝕劑即陰極抑制型緩蝕劑，它能阻滯陰極過程，使陰極過程減慢，使腐蝕電位負移。陰極型緩蝕劑通常是陽離子移向陰極表面，并形成化學的或電化學的沉淀保護膜。這類緩蝕劑在用量不足時并不會加速腐蝕，故陰極型緩蝕劑又有“安全緩蝕劑”之稱。
混合型緩蝕劑即混合抑制型緩蝕劑，它能對陰極過程和陽極過程同時起抑制作用。這時腐蝕電位變化不大，但腐蝕電流卻可減小很多。
（3）按物理化學機理分類
按緩蝕劑對金屬表面的物理化學作用，可將緩蝕劑分為氧化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑和吸附膜型緩蝕劑三類。
根據e-ph圖，許多金屬暴露在中性介質（包括大氣）中時，其表面都將覆蓋氧化物被膜。這些被膜往往是不致密的，將引起局部腐蝕。氧化膜型緩蝕劑直接或間接氧化金屬，在其表面形成金屬氧化物薄膜，從而修補原來的被膜，阻止腐蝕反應的進行。這種緩蝕劑較易促進腐蝕金屬的陽極鈍化，因此也稱為鈍化型緩蝕劑，或直接稱為鈍化劑。氧化膜型緩蝕劑一般對可鈍化金屬（鐵族過渡性金屬）具有良好保護作用，而對不鈍化金屬如銅、鋅等金屬沒有顯著效果，在可溶解氧化膜的酸中也沒有效果。氧化膜較薄（0.003～0.02?m），致密性好，與金屬附著力較強，防腐蝕性能良好。過量的緩蝕劑也不至于使保護膜不斷增厚而造成垢層化或鐵鱗化，但是用量不足會加速腐蝕。
沉淀膜型緩蝕劑本身并無氧化性，但能與金屬的腐蝕產物（fe2+、fe3+）或和陰極反應的產物（一般是oh-）生成沉淀，在金屬表面形成防腐蝕的沉淀膜，也能有效地修補氧化物膜的缺陷。沉淀膜的厚度比一般鈍化膜厚（約為幾十至一百納米），其致密性和附著力也較鈍化膜差。此外，沉淀膜厚度會不斷增加，有可能引起結垢的副作用，通常要和去垢劑合并使用才會有較好的效果。
氧化型和沉淀型兩類緩蝕劑也常合稱被膜型緩蝕劑，文獻中也有人稱為“相間型”緩蝕劑（interphaseinhibitor），它們在金屬表面上形成三維的新相（有一定厚度的表面膜）。它們在中性介質中很有效，但在酸性介質中效果很差。在酸性介質中，氧化物不能穩定存在，金屬的表面大部分是 ** 的。此時氧化性物質的加入非但不能起緩蝕作用，反將因額外的陰極反應而加速腐蝕。此時沉淀型緩蝕劑也將因沉淀的溶度增加和金屬表面不斷逸出氫氣而不起作用。
吸附膜型緩蝕劑并不使腐蝕金屬表面上形成三維的新相，而只是形成一層連續的或不連續的原子或分子吸附層。這類緩蝕劑文獻上也稱為“界面型”緩蝕劑（inte ** ceinhibitor），它們能吸附在金屬表面，改變金屬表面的性質，從而防止腐蝕，產生緩蝕作用。根據吸附機理不同，可進一步分為物理吸附型和化學吸附型兩類。化學吸附時粒子一定要被吸附在能夠成鍵的吸附中心上，而物理吸附則沒有這種限制，可吸附在表面的任何位置上，所以物理吸附的遮蓋率要比化學吸附的遮蓋率大得多。物理吸附與化學吸附可以相伴發生，常需要同時考慮兩種吸附在整個吸附過程中的作用。為了能形成良好的吸附膜，金屬必須有潔凈的（即活性的）表面，所以在酸性介質中往往比在中性介質中更多地采用這類緩蝕劑。吸附膜型緩蝕劑分子中有極性基團，能在金屬表面吸附成膜，并由其分子中的疏水基團來阻礙水和去較化劑達到金屬表面，保護金屬。在酸和非水溶液中，緩蝕劑在金屬表面形成的膜較薄，一般只是單分子層或幾個分子的厚度。
（4）按物理狀態分類
按緩蝕劑的物理狀態，可將緩蝕劑分為油溶性緩蝕劑、水溶性緩蝕劑和氣相緩蝕劑。油溶性緩蝕劑即水溶性較差、油溶性較好的一類緩蝕劑，基本上是由**緩蝕劑組成的。其作用機理一般認為是：由于存在著極性基，這類緩蝕劑分子被吸附于金屬表面，從而在金屬和油的界面上隔絕了腐蝕介質。水溶性緩蝕劑即水溶性較好、油溶性較差的一類緩蝕劑。一般說來，無機類和**類，兩者均可用作水溶性緩蝕劑。氣相緩蝕劑（volatilecorrosioninhibitor或vaporrustinhibitor）是在常溫下能揮發成氣體的緩蝕劑。因此，如果是固體，就必須有升華性；如果是液體，必須具有大于一定數值的蒸氣分壓。人們根據是否具有這種特性可使之與其他水溶性緩蝕劑相區分。
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