缓蚀剂的种类机理及应用

缓蚀剂分类可从不同的角度对缓蚀剂进行分类。

（1）按用途分类缓蚀剂按用途可分为单功能型和多功能型。

①单功能型缓蚀剂这种缓蚀剂只含有某一种基团（如氨水、乌洛托品），它们仅对钢铁类黑色金属材料制品具有缓蚀性能，而对多种有色金属，或是两种金属的连接处，其缓蚀效果不佳，有时对多种金属组合件机械制品中的铜、锌、镉等有色金属部件，需要采取隔离保护措施甚至放弃使用缓蚀剂技术。

②多功能型缓蚀剂它们的分子中含有两个或两个以上的缓蚀基团，如苯并三氮哩（BTA）及其衍生物、三氮哇系列化合物、邻硝基化合物、蔬基苯并嚏哩（MBT）、胯类化合物等缓蚀剂。

斐基喳琳中就有一OH、一N两个缓蚀基团，这些基团不仅能对铜及铜合金具有良好的缓蚀性能，而且对铁、锌、镉、银等金属具有良好的缓蚀效果。

（2）根据化学成分分类可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂。

Q无机缓蚀剂主要包括铭酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、聚磷酸盐等。

②有机缓蚀剂主要包括麟酸（盐）、麟梭酸、蔬基苯并嚏哇、苯并三氮哇、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。

③聚合物类缓蚀剂包括一些低聚物的高分子化合物。

（3）根据电化学腐蚀的控制行为分类可分为阳极型缓蚀剂、阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。

①阳极型缓蚀剂包括无机强氧化剂，如铭酸盐、亚硝酸盐等。

其作用是在金属表面阳极区与金属离子生成致密的、附着力强的氧化物保护膜，抑制金属溶解。

阻极型缓蚀剂被称为“危险性缓蚀剂”，因为一旦剂量不足，未覆盖区将会被加速孔蚀。

因此，应用时不能低于缓蚀剂在该条件的“危险浓度”。

这类缓蚀剂同样可以减缓化学腐蚀的侵袭。

②阴极型缓蚀剂可抑制电化学阴极反应的化学药剂，如碳酸盐、磷酸盐等。

其作用是与金属反应，在阴极生成沉积保护膜。

这类缓蚀剂在用量不足时不会加速腐蚀，故又有“安全缓蚀剂”之称。

③混合型缓蚀剂某些含氮、硫或羟基的、具有表面活性的有机缓蚀剂，其分子中有两种极性相反的基团，能吸附在金属表面形成单分子吸附膜。

有机缓蚀剂的作用机理----冀衡酸洗缓蚀剂产品部有机缓蚀剂分子中通常同时具有极性基团与非极性基团，极性基团中存在氮、氧、磷、硫等元素，这些元素均含有孤对电子，而且电负性大，有机缓蚀剂通过极性基团牢固地吸附在金属表面上，而非极性基团排列在介质中，这样一方面有效地隔离了金属与腐蚀介质的接触，阻碍了腐蚀反应产物的扩散，同时还改变了双电层结构，提高了腐蚀反应的活化能，最终抑制了腐蚀反应的进行。

有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于其极性基团在金属表面吸附的强度，而极性基团的吸附可以是物理吸附也可以是化学吸附，或者两种吸附共同存在。

(1)有机缓蚀剂极性基团的物理吸附关于有机缓蚀剂的物理吸附行为，Mann最早做了深入的研究，他指出在酸性溶液中，吡啶(C5H5N)、烷基胺(RNH2)、硫醇(RSH)及三烷基磷等的中心原子(N、S、P等)含有孤对电子，这些中心原子与酸性溶液中的氢质子结合，最终形成阳离子：RNH2+H+＝(RNH3)+形成的缓蚀剂与金属之间存在的范德华力使缓蚀剂吸附在金属表面，这就是物理吸附。

物理吸附速度很快，是可逆过程，容易脱附，吸附过程产生的热小，受温度影响小，而且金属和缓蚀剂间没有特定组合。

物理吸附会受到金属表面过剩电荷的显著影响，如上所述，大多有机缓蚀剂在酸性介质中都以阳离子形式存在，如果金属表面带有过剩负电荷，那么金属表面与缓蚀剂之间就会存在强烈的静电引力作用，使得缓蚀剂更容易吸附在金属表面，而且吸附作用力也更强；相反，金属表面如果存在过剩的正电荷，则会一定程度上抑制缓蚀剂向金属表面的吸附。

金属表面究竟携带何种过剩电荷，可以通过零电荷电位（即金属表面没有电荷存在时的电位）测量进行考察，零电荷电位可以通过微分电容曲线测试进行确定，即为金属电极双电层电容最小时的电位。

当金属开路电位大于零电荷电位时，金属表面带有过剩的正电荷，相反，金属表面则带有过剩的负电荷。

在缓蚀剂的实际应用中可以通过改变金属表面携带的过剩电荷量来促进缓蚀剂的物理吸附，如在酸性介质中，添加少量碘化物后，有机胺的缓蚀性能将为显著提高，这主要是碘化物吸附在金属表面后，使得金属表面带有更多的过剩负电荷，促进了有机胺类缓蚀剂在金属表面的吸附；同样有机胺类缓蚀剂之所以在盐酸介质中有着卓越的缓蚀性能，也部分归因于氯离子使得金属表面带有更多的过剩电荷。

缓蚀剂原理-------冀衡药业酸洗缓蚀剂产品部在电解质溶液中，金属的腐蚀过程服从电化学过程，因此腐蚀的发生存在着阴极反应与阳极反应。

阴极反应对应的是去极化剂接受电子的过程，最常见的两种去极化剂为氢质子与氧气，而阳极反应对应的是金属的溶解过程。

从腐蚀电化学原理分析，缓蚀剂加入后使得腐蚀反应的阳极过程或者阴极过程受到抑制，有些缓蚀剂可以同时抑制腐蚀反应的阴极与阳极过程。

大多数无机型缓蚀剂主要使用在中性或偏碱性的介质环境中，它们通常对电极的阳极过程有显著的抑制作用，通过使金属表面钝化或者在金属表面形成沉积膜进而起到缓蚀作用。

随着缓蚀剂应用的发展，无机缓蚀剂的使用并未局限在中性或碱性介质中，如在酸性介质中添加碘化物、亚铜、亚锑盐后，能显著增强有机缓蚀剂的作用效果。

有机缓蚀剂在酸性介质中的使用非常广泛，它们通过物理或化学作用力吸附在金属表面，通过改变双电层结构，提高腐蚀反应活化能以及将腐蚀介质与金属基体隔离，进而抑制腐蚀速率，有机缓蚀剂在中性介质中也取得了成功的应用，如有机磷酸盐、苯钾酸盐、咪唑啉在工业水和油田污水处理的应用。

1.无机缓蚀剂作用机理根据腐蚀电化学原理，通过考察无机缓蚀剂对电极阴阳极的抑制效果，无机缓蚀剂的作用机理可以归纳为阴极型、阳极型、混合型。

(1)阳极抑制机理图1.2阳极抑制型缓蚀剂作用曲线图图1.2为阳极抑制型钝化剂作用原理图，当介质中存在阳极抑制型缓蚀剂时，极化曲线阳极部分从活化区转为钝化区，使得腐蚀电流密度显著降低，而极化曲线的阴极部分并没有显著的改变。

(2)阴极型缓蚀剂图l-1(a)所示的极化曲线阐明了阴极型缓蚀剂的作用机理，从图中可以发现，介质中有阴极型缓蚀剂存在时，极化曲线的阴极部分塔菲尔斜率明显增加，而阳极部分塔菲尔斜率却没有改变，这说明阴极型缓蚀剂主要增加了电极的阴极极化过程，这使得金属的开路电位以及腐蚀电流密度均下降。

阴极型缓蚀剂可以通过在金属表面的阴极区成膜来增加阴极极化过程，也可以通过提高阴极反应的过电位从而抑制阴极反应，而在中性介质中，阴极过程主要为氧去极化过程为，因此也可以通过吸收体系中的氧来增加阴极反应的极化，根据阴极型缓蚀剂的不同作用原理，其可以进一步细分为以下几种：A.成膜类阴极型缓蚀剂。

气相缓蚀剂的作用机理与研究方法
气相缓蚀剂的作用机理与研究方法
一、作用原理
气相缓蚀剂（VCI）是一种通过蒸发和扩散释放到包装内部的物质，具有防腐蚀的作用。

其主要作用原理有两个：
1. 构筑互补保护层：VCI释放的化学物质会在金属表面形成一层保护膜，它能够与氧气、水蒸气等气体发生化学反应，从而保护金属。

2. 吸附防蚀：VCI释放的化学物质具有对金属表面吸附的能力，能够吸附在金属表面降低腐蚀的速度。

二、研究方法
VCI的研究方法主要分为以下几个方面：
1. 包装材料的选择：VCI需要通过包装材料释放到包装内部，因此，包装材料的选择对于VCI的使用至关重要。

一般建议使用聚乙烯、聚酰胺等包装材料。

2. VCI化学物质的筛选：VCI化学物质的选择需要考虑金属材料的种类、环境条件等因素。

VCI化学物质应具有良好的蒸发性、稳定性和吸附性。

3. VCI作用机理的研究：对VCI作用机理的研究是深入理解VCI腐蚀防护机理的必要条件。

目前，VCI作用机理的研究主要集中在基于表面电化学、原子力显微镜等表征手段的实验研究。

4. VCI性能的测试：VCI的性能测试主要包括蒸发速率、吸附能力、抗氧化性能等方面。

常用测试方法包括热重分析、XRD、SEM等。

5. VCI应用效果的评估：VCI应用效果的评估需要从防腐蚀效果、包装成本、环境污染等多方面进行综合评估。

综上，掌握气相缓蚀剂的作用机理和研究方法，对于科学地开发应用VCI技术具有重要的参考作用。

缓蚀涂料中缓蚀剂的作用机理大家有没有想过呀，缓蚀涂料里的缓蚀剂到底是怎么发挥作用的呢？今天咱就来好好唠唠这个事儿。

一、形成保护膜。

缓蚀剂就像是一个贴心的小卫士哦。

它能够在金属表面形成一层保护膜，就好比给金属穿上了一层坚固的铠甲。

这层保护膜可以把金属和周围那些可能会让它生锈腐蚀的坏家伙，比如说腐蚀性的液体或者气体啥的，给隔离开来。

比如说，有些缓蚀剂会和金属表面发生化学反应，生成一种致密的化合物膜。

这种膜紧紧地贴在金属表面，那些腐蚀性物质就很难钻进去捣乱啦。

还有些缓蚀剂呢，它们会在金属表面形成一层物理吸附膜。

想象一下，就像是无数个小磁铁，把缓蚀剂分子吸附在金属表面，形成一个屏障，让腐蚀性物质没机会靠近金属。

二、改变金属表面的性质。

缓蚀剂还挺神奇的哈，它能改变金属表面的性质呢。

有些缓蚀剂可以让金属表面的电极电位发生变化。

你知道吧，金属在某些环境下会发生电化学腐蚀，就像电池一样，会有电流产生，然后金属就慢慢被腐蚀掉了。

但是缓蚀剂可以调整金属的电极电位，让它不容易发生这种电化学腐蚀反应。

比如说，把金属的电极电位往正方向移动，让它处于一个更稳定的状态，这样那些腐蚀性的反应就不容易发生啦。

另外呀，缓蚀剂还能改变金属表面的润湿性。

啥叫润湿性呢？简单来说，就是液体在金属表面是容易铺开还是聚成一团。

如果金属表面对腐蚀性液体的润湿性比较好，那液体就容易在金属表面扩散，腐蚀的范围就可能会变大。

而缓蚀剂可以让金属表面变得不太容易被液体浸湿，这样腐蚀性液体就不容易在金属表面停留和扩散，也就减少了腐蚀的机会。

三、抑制腐蚀反应的进行。

缓蚀剂还能直接对腐蚀反应来个“刹车”呢。

有些缓蚀剂可以和腐蚀性物质发生化学反应，把它们变成一些相对无害的东西。

比如说，在酸性环境中，金属容易被酸腐蚀，但是有些缓蚀剂可以和酸发生反应，把酸给消耗掉一部分，这样就降低了酸对金属的腐蚀能力啦。

还有些缓蚀剂可以吸附在金属表面的活性位点上。

这些活性位点就像是金属身上的“弱点”，腐蚀性物质很容易在这些地方发起攻击。

关于缓蚀剂的一些应用一、缓蚀剂的作用缓蚀剂是减缓金属腐蚀的添加剂，是具有抑制金属生锈腐蚀的化学药品的总称。

一般要求在酸洗液中加入少量缓蚀剂即有强烈抑制金属在酸洗过程被腐蚀的效果。

金属腐蚀分化学腐蚀与电化学腐蚀。

金属与化学物质(酸)直接反应造成的腐蚀叫化学腐蚀，如Fe+2HCl==FeCl2+H2↑的化学反应。

金属与电解质溶液形成化学微电池，在电池阴极发生还原反应，阳极发生氧化反应叫做金属的电化学腐蚀。

电化学腐蚀速度要比化学腐蚀快得多而且危害也大得多：在酸液中金属发生的电化学腐蚀主要是析氢腐蚀，又称氢去极化腐蚀，具体表现为：阴极反应 2H+2e——>H2阳极反应 Fe-2e——>Fe2+而产生的H2如果扩散到金属内部会弓I起金属脆性增加，在有应力部位开裂或强度较低部位发生鼓疱，这种现象称为氢脆或氢鼓疱，会造成设备的突然破损，其危害比腐蚀更大。

加入酸洗缓蚀剂的作用就是减缓电化学腐蚀中某个电极反应的发生。

不同种类缓蚀剂的作用机理是大不相同的。

有的缓蚀剂可吸附在金属表面形成连续的薄膜阻隔清洗介质对金属的腐蚀；有的与金属作用形成保护层；有的缓蚀剂阻滞电化学腐蚀的阴、阳极反应，抑制金属溶解和析氢吸氢等。

如含有砷离子(As3+)、锑离子(Sb3+)等无机酸洗缓蚀剂的作用原理是这些阳离子在电池的阴极区被还原成中性原子并沉积在电极上，使旷离子从阴极得电子的放电反应变得十分困难，从而使整个电化学氧化还原反应的速度大为减缓。

而含有极性基团的有机化合物如硫脲、吡啶的缓蚀机理则要复杂得多，目前正处在研究和争议之中，但一般认为这些有机化合物的缓蚀作用与表面活性有关，表面活性使这些物质能在金属溶液界面上的活性区域发生吸附，其结果是使原来在界面活性区域发生的电化学反应受到强烈阻滞而大大降低金属电化学腐蚀的速度。

如常见的含有胺基的缓蚀剂在酸液中其极性基团可吸附在金属表面，而其憎水的非极性基团在金属表面定向排列成憎水层，排斥酸性介质的腐蚀。

缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要：本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。

关键词：缓蚀剂；防腐技术；发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。

缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。

缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术，广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。

2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多，常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等，至今尚难以有统一的分类方法。

常见到的分类方法有以下几种。

2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1) 阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。

这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程。

例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。

一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。

(2) 阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。

这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移，或者被阴极还原，或者与阴离子反应而形成沉淀膜，使阴极过程受到阻滞。

例如ZnSO4、Ca(HCO3) 2、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb 覆盖在阴极表面，以阻滞腐蚀。

(3) 混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。

例如含氮和含硫的有机化合物。

2.2 按化学成分分类(1) 无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。

(2) 有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。

2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1) 氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。

例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。

由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。

(2) 沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。

几种无机缓蚀剂①亚硝酸盐它易溶于水,一般配成2%~20%水溶液,并常加入0.3%~0∙6%的NO2CO3调节PH在8〜10之间。

它对黑色金属（钢、铁、锡合金等）缓蚀效果好，而对于CU等有色金属则无效。

NaNO2之所以能起到缓蚀作用，主要是因为NO」可以使铁氧化并生成高价难溶的氧化物而沉积在金属表面。

亚硝酸盐的缓蚀性能极大地依赖于溶液中侵蚀性离子（如CL、NO；等）的浓度和它们自身的浓度。

当亚硝酸钠浓度低时，它可能促进腐蚀；只有达到一定浓度时，亚硝酸钠才具有好的缓蚀作用。

因此，亚硝酸钠属于“危险性缓蚀剂”。

研究发现亚硝酸盐有致癌作用，使其应用受到了限制。

近年来，人们着手寻求亚硝酸钠的代用品，并取得了一定的成绩，如苯甲酸钠的芳环上同时引入硝基、漠、碘等的衍生物,可获得与亚硝酸钠相近或优良的防锈效果。

属于这一类型的衍生物有：对碘化苯甲酸三乙醇胺、对丁氯基苯甲酸钠、3,5■二漠-4•甲氧基苯甲酸钠及二硝基水杨酸等。

②磷酸盐作为水溶液中缓蚀剂的磷酸盐有：磷酸钠、磷酸氢二钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠等。

磷酸氢二钠是很弱的缓蚀剂，浓度增大时则成为腐蚀的促进剂。

磷酸钠的缓蚀作用比二钠盐要好，当其浓度增大时，缓蚀作用明显增加。

实验表明，Na2HPO4对钢、铸铁、铅等防锈有效，但能促进CU的腐蚀；六偏磷酸钠可作钢、铸铁、铅的缓蚀剂，但对Cu、Al有相反作用。

另外，磷酸盐与铭酸盐混合使用，有缓蚀协同效应，PH在6∙5~6.0时,效果最佳。

③铭酸盐和重铭酸盐K2CQ4xK2Cr2O7是有色金属通用的水溶性缓蚀剂，对黑色金属也有良好的缓蚀作用。

其缓蚀机理一般认为是由于它与亚铁盐作用生成了难溶的三氧化二铭（Cr2O3）与氧化铁（Fe2O3∙Fe3O4）组成的保护膜。

铭酸盐的缓蚀作用与溶液中的其他阴离子（如SOl、NO：等）有关。

这些腐蚀性阴离子的浓度越大，铭酸盐的临界浓度也越大，其中以CL的影响为最大。

另外，铭酸盐的保护浓度还与溶液的温度有关，温度升高，保护浓度也增大。

缓蚀剂作用的物理化学机理
缓蚀剂的作用机理总的来说可以分为两种，即电化学机理和物理化学机理。

电化学机理是以金属表面发生的电化学过程来解释缓蚀剂的作用；而物理化学机理则以金属表面所发生的物理化学变化来说明缓蚀剂的作用。

两种机理处理问题的方式不同，但它们并不矛盾，而且还存在着某种因果关系。

1 缓蚀剂作用的物理化学机理
物理化学机理以金属表面所发生的物理化学变化来说明缓蚀剂的作用，可分为氧化膜型、沉淀膜型和吸附膜型三种类型，其形态如下图所示：
缓蚀膜的三种形态
1.氧化膜型缓蚀剂
缓蚀剂自身为氧化剂，或者本身不具有氧化性但可以环境中的溶解氧作氧化剂，和金属发生作用，在其表面形成致密的氧化膜。

氧化膜阻碍金属离子化的过程，从而达到减缓金属腐蚀的作用。

不过，若此类型缓蚀剂用量不足，有可能在金属表面形成大阴极小阳极，从而造成金属孔蚀。

2.沉淀膜型缓蚀剂
在金属表面生成的沉淀膜，可以由缓蚀剂分子相互作用生成，也可以由缓蚀剂与介质中的金属离子作用生成。

多数情况下，沉淀膜形成于阴极区并覆盖在阴极表面，从而将金属和腐蚀介质隔开。

3.吸附膜型缓蚀剂
此类缓蚀剂在介质中对金属表面有着良好的吸附性。

吸附改变了金属表面的性质，抑制了金属腐蚀。

其分子结构具有极性基和非极性基，极性基在金属表面吸附后，其较长的非极性基也紧密排列，形成牢固的吸附膜。

吸附膜改变了金属的表面电荷状态和界面的性质，使得金属表面能量状态稳定，增加了腐蚀活化能，阻碍了电化学相关电荷和物质的转移，从而达到缓蚀的作用。

缓蚀剂有多种分类方法，可从不同的角度对缓蚀剂分类。

[1][2]化学成分可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂。

①无机缓蚀剂无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。

②有机缓蚀剂有机缓蚀剂主要包括膦酸（盐）、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。

③聚合物类缓蚀剂聚合物类缓蚀剂主要包括聚乙烯类，POCA，聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化学物。

控制部位根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位分类，分为阳极型缓蚀剂，阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。

①阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。

它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。

这样就抑制了金属向水中溶解。

阳极反应被控制，阳极被钝化。

硅酸盐也可归到此类，也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的。

阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的部位造成点蚀。

②阴极型缓蚀剂抑制电化学阴极反应的化学药剂，称为阴极型缓蚀剂。

锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物，钙的碳酸盐和磷酸盐为阴极型缓蚀剂。

阴极型缓蚀剂能与水中、与金属表面的阴极区反应，其反应产物在阴极沉积成膜，随着膜的增厚，阴极释放电子的反应被阻挡。

在实际应用中，由于钙离子、碳酸根离子和氢氧根离子在水中是天然存在的，所以只需向水中加入可溶性锌盐或可溶性磷酸盐。

③混合型缓蚀剂某些含氮、含硫或羟基的、具有表面活性的有机缓蚀剂，其分子中有两种性质相反的极性基团，能吸附在清洁的金属表面形成单分子膜，它们既能在阳极成膜，也能在阴极成膜。

阻止水与水中溶解氧向金属表面的扩散，起了缓蚀作用，巯基苯并噻唑、苯并三唑、十六烷胺等属于此类缓蚀剂。

保护膜类除了中和性能的水处理剂，大部分水处理用的缓蚀剂的缓蚀机理是在与水接触的金属表面形成一层将金属和水隔离的金属保护膜，以达到缓蚀目的。

无机缓蚀剂
【原创实用版】
目录
1.无机缓蚀剂的定义和分类
2.无机缓蚀剂的作用原理
3.无机缓蚀剂的应用领域
4.无机缓蚀剂的发展前景
正文
一、无机缓蚀剂的定义和分类
无机缓蚀剂是一种能够抑制金属腐蚀的化学物质，主要通过在金属表面形成保护膜或者改变金属表面的电化学性质来达到缓蚀的目的。

根据化学成分的不同，无机缓蚀剂可分为硫酸盐类、磷酸盐类、硅酸盐类、硼酸盐类等。

二、无机缓蚀剂的作用原理
无机缓蚀剂的作用原理主要分为三种：一是通过与金属表面的氧化物反应生成一层致密的保护膜，阻止腐蚀介质与金属进一步接触；二是改变金属表面的电化学性质，使其处于不易腐蚀的状态；三是通过吸附、络合等作用，降低腐蚀介质的浓度，从而减缓腐蚀速度。

三、无机缓蚀剂的应用领域
无机缓蚀剂广泛应用于石油、化工、电力、钢铁等产业领域。

例如，在石油开采过程中，由于地下水和岩石中含有大量腐蚀性物质，对油气管道造成严重腐蚀。

此时，可通过加入无机缓蚀剂来减缓管道的腐蚀速度，延长使用寿命。

四、无机缓蚀剂的发展前景
随着我国经济的快速发展，对金属材料的需求越来越大，而无机缓蚀剂在金属防腐领域具有广泛的应用前景。

无机缓蚀剂来源:世界化工网http:/世界水资源的短缺、日趋严重的水体污染和工业用水的迅速增长．使用水和储水量之间的矛盾日益加深。

工业水处理技术就是在这种背景下发展起来的。

冷却水用量占工业用水总量的80％以上．因此，节约工业用水的重点是合理使用冷却水。

将直流冷却水改为循环冷却水，是实现节约大量用水及提高水的重复利用率的重要手段。

以年产30万吨的合成氨厂为例，改用循环冷却水后，节水率高达96％以上，污水诽放量减少98％以上，可见效果十分理想。

由直流冷却水改为循环冷却水后‘也产生了一些新问题，这就是为了提高水的重复利用率，在反复因环使用过程中，随着水的不断蒸发和浓缩，水中溶解的有害离子的浓度不断增大，使水质变坏．以致发生以CaCO3和CaSiO3形成的结垢、溶解氧引起的腐蚀、氯离子引起的腐蚀、溶解盐类引起的腐蚀等。

为此，必须解决这些因素带给金屑设备和管线的严重腐蚀和结垢等问题。

我国于本世纪30年代开始工业循环冷却水的处理，当时突出的问题是要控制碳酸钙等垢物在循环系统中的沉积。

进入60年代，循环冷却水处理技术日臻成熟，对循环冷却水大部分采用综合处理的方法。

现已逐渐发展形成一门具有独立性的应用技术科学——循环冷却水处理技术，其中缓蚀剂的应用是重点。

利用缓蚀剂就能大大抑制金屑腐蚀速度的这种方法与其他金属防护方法对比有三个显著特点：①以不改变金属构件或制品的本性；②由于用量很少，添加缓蚀剂后介质的性质基本不变；③施用缓蚀剂一般无需持殊的附加设施。

因此，在各种金属腐蚀防护方法中，使用缓蚀剂是工艺简便、成本低廉、适用性强的—种方法。

铬系列缓蚀剂这是较早应用于循环冷却水的无机缓蚀剂、具有很好的缓蚀效果。

高剂量时起钝化缓蚀作用，低剂量时起阴极缓蚀作用。

因有毒，常与其他绥蚀剂配合使用，从而使其用量不会过高。

铬酸盐与重铬酸盐(主要指纳、钾盐)是典型的氧化被膜(或称钝化被膜)型的阳极型缓蚀剂。

它们可在金屑表面形成3—5nm厚的γ—Fe2O3和Cr2O3的氧化被膜，抑制阳极反应的进行。

缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。

缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。

某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。

其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。

缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。

如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。

总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。

缓蚀剂都起着重要的作用。

另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。

具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。

下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。

如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。

通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。

该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。

作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。

（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。

）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。

缓蚀剂1）缓蚀剂之所以能有效的抑制腐蚀的发生，是因为这些缓蚀剂与金属通过化学反应，在金属表面形成了一层致密保护膜（主要成分是Fe3O4），使溶液与深层金属隔离，从而达到防腐效果。

2）目前常用的缓蚀剂为铬酸锂（Li2CrO4）和钼酸锂（Li2MoO4），通常情况下，我公司采用铬酸锂（Li2CrO4），也可以根据用户要求选用钼酸锂（Li2MoO4）。

铬酸锂和钼酸锂的区别：1）铬酸锂优点：A、铬酸锂可在表面形成很硬的防腐层，抗腐蚀性很强。

B、铬酸锂可以检测，容易管理，可随时添加。

2）钼酸锂的缺点：A、高温腐蚀产生氢气，需用钯管随时排氢（100USRT每小时产生1CC氢气）；B、防腐剂消耗量大，需要每季投入两次；C、不容易检测，分析管理困难，不知何时添加；所以：我公司的缓蚀剂标准选用铬酸锂，如果客户有特殊需求也可以使用钼酸锂。

详细说明：1．溴化锂溶液对金属产生腐蚀的原因铁和铜在溴化锂溶液中的腐蚀，与通常在碱性电解液中的腐蚀相类似，看下列化学反应：Fe十H2O十0.5O2→Fe(OH)2Fe(OH)2十0.5H2O十0.25O2→Fe(OH)34Fe(OH)2→Fe3O4+Fe+4H2O2Cu十0.5 O2→Cu2OCu2O十0.5 O2十2H2O→2Cu(OH)2金属铁和铜在呈碱性的溴化锂镕液中，与氧结合生成铁和铜的氢氮化物，如Fe3O4或Cu(OH)2等。

同时，铁和铜被氧化失去的电子，与溶液中的氢离子(H+)相结合，生成不凝性气体H2。

进行上述反应的条件是存在氧气，因此隔绝氧气是最根本的防腐措施。

2．影响溴化锂溶液对金属腐蚀的因素如前所述，氧气的存在是导致溴化锂溶液对金属腐蚀的主要因素。

此外，影响溴化锂溶液对金属腐蚀的因素还有：溶液的温度：当温度低于165℃时，溶液温度对金属腐蚀影响不大；而当溶液温度超过165℃时，溶液对碳钢或紫铜的腐蚀急剧增大。

溶液的酸碱度或LiOH的浓度, 溶液的酸碱度可用PH值表示。