緩蝕劑(又稱腐蝕抑制劑)是具有抑制金屬生銹或腐蝕性質(zhì)的無機物和有機物化學藥品的總稱。緩蝕劑采用相當多種類的化合物,但不外是有機物或無機物。所以歷來都是把緩蝕劑分為無機系列和有機系列。無機系列緩蝕劑多用于以氧為腐蝕性物質(zhì)的腐蝕環(huán)境,有機系列緩蝕劑經(jīng)常用于酸性的腐蝕環(huán)境中。這是由于對緩蝕劑在兩種腐蝕環(huán)境里的作用加以區(qū)分而得出的結(jié)果。
某種有機物質(zhì)有效地吸附在金屬表面,往往使金屬表面的電化學作用受到很大的影響。根據(jù)它的作用機理可分為兩類,即一類是控制表面陽極反應(yīng).一類是控制陰極反應(yīng)。無論哪一種都會獲得降低腐蝕電流的效果。雖說是存在控制陽極反應(yīng)型和控制陰極反應(yīng)型緩蝕劑。但這種僅吸附在陽極部分或僅吸附在陰極部分的物質(zhì),在實際上是很少見的。假如吸附整個表面,那么陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng),只能程度不同地同時被加以控制。因此,添加緩蝕劑以后,極化曲線的變化。其結(jié)果,表面腐蝕電位不怎么變化,但是腐蝕電流卻顯著地下降了,腐蝕有效地被抑制。這就是所謂緩蝕作用。
緩蝕劑的種類很多,有著不同的分類方法。
(l)按化學成分分類
①無機系列緩蝕劑 此種緩蝕劑主要是使金屬表面產(chǎn)生化學變化,引起所謂鈍化作用。
?、谟袡C系列緩蝕劑 此種緩蝕劑以物理或化學作用吸附于金屬表面,阻礙腐蝕性物質(zhì)與金屬表面接觸。作為這類緩蝕劑的典型代表有含氧有機化合物、含氮有機化合物、含硫有機化合物、炔屬化合物等。
(2)按作用機理分類
?、訇枠O型緩蝕劑 根據(jù)腐蝕的電化學理論,為了減慢腐蝕速度可以減慢陽極反應(yīng)或陰極反應(yīng)的任一個反應(yīng)的速度。其中,由于優(yōu)先抑制陽極反應(yīng)而達到控制腐蝕的物質(zhì)就是陽極型緩蝕劑,其作用機理比較復(fù)雜,因為它的作用機理起因于金屬的鈍化現(xiàn)象,所以陽極型緩蝕劑也稱鈍化劑。
?、陉帢O型緩蝕劑 陰極型緩蝕劑是一種在腐蝕環(huán)境里由于抑制了陰極反應(yīng)而減少了腐蝕的物質(zhì)。陽極型緩蝕劑易于產(chǎn)生鈍化作用,相對而言,陰極型緩蝕劑主要是在金屬的活性范圍內(nèi)起著抑制腐蝕反應(yīng)的作用。
?、畚骄徫g劑 因為此種類型的緩蝕劑吸附于金屬表面,并使金屬表面的狀態(tài)發(fā)生變化,從而取得緩蝕劑的效果,所以這是一種界面活性劑。界面活性劑以含有負電性較大()、N、S、P等元素的極性基為主,并依靠由C、H組成的非極性基構(gòu)成。前者屬親水性的,使緩蝕劑吸附于金屬,后者屬疏水性的。
?、鼙∧ば途徫g劑 這種類型的緩蝕劑是在緩蝕劑之間或是在同腐蝕環(huán)境下的其他物質(zhì),例如分離出的金屬離子反應(yīng),從而在金屬表面上沉淀形成一密實的薄膜。這類緩蝕劑包括無機系列及有機系列兩類。
(3)按狀態(tài)分類
?、儆腿苄跃徫g劑 油溶性緩蝕劑,一般是防銹油的添加劑。其大部分屬于有機系列。它添加在防銹油和潤滑油等油里使用,其作用機理一般認為是在金屬和油的界面處,因極性作用,緩蝕劑分子吸附在金屬表面上,從而把金屬與腐蝕環(huán)境里隔離開來。
?、趽]發(fā)性緩蝕劑所謂揮發(fā)性抑制劑指是在常濕下就能變成氣體的金屬緩蝕劑。因此,要是固體就必須具有升華性,即使是液體也必須具有某種程度以上的蒸氣分壓。根據(jù)是否具有揮發(fā)性來同其他水溶性緩蝕劑相區(qū)別。揮發(fā)緩蝕劑劑在美國稱之為揮發(fā)減蝕劑在英國稱之為氣相緩蝕劑。
③水溶性緩蝕劑水溶性緩蝕劑以彈簧鋼絲、彈簧鋼帶、彈簧鋼板、彈簧鋼片、以及這些表面處理材料為對象,對氣蝕、空隙腐蝕、異種金屬接觸腐蝕等具有防蝕性能及長久的效用。而且,無機系列和有機系列緩蝕劑兩者均有使用。
(4)按使用緩蝕劑介質(zhì)的pH值分類
使用緩蝕劑的腐蝕情況,除去氧化環(huán)境(多是近于中性的水溶液)和酸性環(huán)境,堿性環(huán)境外。還包括有石油等的非水溶性介質(zhì)的腐蝕環(huán)境等。此時因為需要溶解性,故多采用有機系列的緩蝕劑。另外,用于抑制接觸密閉空氣的金屬腐蝕,其所用的揮發(fā)性抑制劑在形式上也多屬有機化合物。
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