缓蚀剂及其应用
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纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用纯水中铜腐蚀是对于电力系统、水处理设备和水质污染造成损害的一项严重的技术问题。
清洁水中的铜腐蚀造成的污染物的排放会影响渔业和公众的健康。
因此,研究纯水中铜的腐蚀和缓蚀剂的应用,对于解决水中污染物质和污染问题具有重大意义。
首先,要对铜在纯水中腐蚀的影响因素进行分析,主要包括温度、PH、浓度、氧含量和其他杂质。
实验表明,水温、PH、铜浓度和氧的影响最大,温度越高、PH越小、铜浓度越高、氧越少,铜腐蚀就越严重。
另外,有些杂质可以促进铜的腐蚀,比如硫酸、氨水等,因此,合理控制这些因素,可以减少铜的腐蚀。
其次,要研究铜的缓蚀剂,主要有有机氯化剂、盐酸及其他缓蚀剂。
国内外学者一般认为,有机氯化剂是用来抑制铜在纯水中腐蚀最有效的药物,但要考虑它对渔业、人类健康和环境造成的潜在危害。
盐酸对铜腐蚀有一定的抑制作用,但腐蚀程度仍然较高,并且有腐蚀钢材的危险,因此,使用时需要谨慎。
此外,还有一些新的缓蚀剂出现在市场上,例如多环芳醚、咪唑等,具有很好的缓蚀性能,可以在一定程度上抑制铜的腐蚀,但是在实际应用中受到了一些限制,例如价格昂贵,费用较高等。
最后,要探讨基于上述研究结果在实际应用中抑制铜腐蚀的方法。
建议在实际应用中应综合考虑温度、PH、浓度、氧含量以及缓蚀剂的使用,采取综合措施,促进铜的缓蚀。
例如,在温度、PH和铜浓度较高的情况下,可以采取加热降温、降低PH、添加缓蚀剂等方法,从而抑制铜的腐蚀。
另外,可以检查系统中杂质的含量,避免氧含量过低,以及使用铜抗腐蚀材料,避免氧含量过低,以及采用过滤、脱盐等方法,削减非水相组分对铜腐蚀的影响,以减少腐蚀。
综上所述,对于纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用具有重要意义。
一方面,要分析铜腐蚀的影响因素,并采取合理的预防措施。
另一方面,应研究铜的缓蚀剂,选择性能优良、安全性高的缓蚀剂,并结合温度、PH、浓度和氧含量等因素,采取综合措施,抑制铜的腐蚀。
环保型缓蚀剂的制备及其在金属防腐中的应用研究的开题报告一、选题背景及意义随着工业化和城市化进程的加速,人们对环境和资源的需求与日俱增。
而金属材料的使用又不可避免,造成的金属腐蚀问题直接损失非常大。
缓蚀剂是一种可用于防止金属腐蚀的化学剂,具有现实而广泛的应用前景,但传统缓蚀剂有毒性大、易挥发、污染环境等缺点,对环境造成严重的污染。
因此,环保型缓蚀剂具有很大的研究价值,能在保持缓蚀剂优良性能的同时,降低环境污染。
二、研究内容及方案1.研究内容本文将通过实验研究制备环保型缓蚀剂,并研究其在金属防腐中的应用性能。
2.方案(1)文献调研:对目前环保型缓蚀剂的研究现状进行调查和分析,搜集相关资料,掌握研究热点和发展趋势。
(2)材料准备:选取实验材料,进行准备、制备和测试,包括试剂的选取、金属材料的选择及加工。
(3)制备缓蚀剂:采用不同方法制备环保型缓蚀剂,包括化学合成、物理混合等多种方法,并对制备的缓蚀剂进行分析和检测。
(4)应用性能研究:将制备的缓蚀剂溶液施于金属表面,测定腐蚀速率和缓蚀效果,并进行分析和总结。
三、研究预期及成果本研究致力于制备一种环保型缓蚀剂,并在金属防腐领域应用,具有以下预期和成果:1.掌握现有环保型缓蚀剂的制备方法和性能优点2.制备一种环保型缓蚀剂并对其性质进行鉴定和表征3.研究环保型缓蚀剂在金属表面的应用性能,并与传统缓蚀剂进行对比4.得出研究成果,形成相关论文并发表5.为环保型缓蚀剂的研究和应用做出贡献。
四、预期研究难点及解决办法1.难点:合理选择和调整配方,制备出稳定的环保缓蚀液。
解决办法:通过在实验室中系统地对比实验,参考前人经验和文献,逐步优化,找到最优方案。
2.难点:对环保缓蚀液中氧化还原反应及其机理的研究。
解决办法:通过理论分析和实验研究相结合的方法,从微观上了解氧化还原反应机理,为配方优化提供理论指导。
五、结论本研究旨在制备一种环保型缓蚀剂并研究其性能,为环保领域的发展做出贡献。
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向1缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理概括起来可以分为两种,即电化学机理和物理化学机理[1]。
电化学机理是以金属表面发生的电化学过程为基础,解释缓蚀剂的作用。
而物理化学机理是以金属表面发生的物理化学变化为依据,说明缓蚀剂的作用。
这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。
1.1缓蚀剂的电化学机理金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果,这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素,原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1]。
如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个,原电池反应将减缓,金属的腐蚀速度就会减慢。
把能够抑制阳极反应的缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂;能够抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂;而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。
重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂。
阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响是:(1)在金属表面生成薄的氧化膜,把金属和腐蚀介质隔离开来;(2)因特性吸附抑制金属离子化过程;(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]。
阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀:(1)提高阴极反应的过电位.有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电的过电位抑制氢离子放电反应,例如,Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中的酸性物质,降低氢离子浓度,提高析氢过电位,使氢离子在金属表面的还原受阻,减缓腐蚀;(2)在金属表面形成化合物膜,如有机缓蚀剂中的低分子有机胺及其衍生物,都可以在金属表面阴极区形成多分子层,使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀;(3)吸收水中的溶解氧,降低腐蚀反应中阴极反应物的浓度,从而减缓金属的腐蚀。
混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程的影响主要表现在:(1)与阳极反应产物反应生成不溶物,这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀的作用,磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等的缓蚀就属于这一类型;(2)形成胶体物质,能够形成复杂胶体体系的化合物可作为有效的缓蚀剂,例如Na2Si03等;(3)在金属表面吸附,形成吸附膜达到缓蚀的目的,明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附,吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附,故都可以起到缓蚀的作用[2]。
纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用铜在水环境中的腐蚀已被广泛研究和报道。
这是由于它是一种常用的工程材料,并且在电气设备和排水系统中被广泛使用。
在这些应用中,由于外部环境因素的影响,铜会受到腐蚀,从而对金属的性能产生负面影响。
因此,对于铜的防腐剂的研究具有重要的意义。
本文旨在探讨纯水中铜的腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用。
首先,在腐蚀过程中,可能存在的化学反应有氧化还原反应、混合反应和缓冲反应。
主要有以下几种可能的原因导致铜在纯水中腐蚀:尚未完成氧化还原反应;水中存在有机物质;水中存在腐蚀性物质;水pH和影响金属电势区;温度特性和水流速率等。
研究表明,铜在纯水中的腐蚀速率随水的pH值的增加而增加,随温度的降低而降低,随水流量的增加而减少,并且受有机物质和化学物质的影响。
其次,为了防止铜在纯水中受腐蚀,可以使用不同类型的缓蚀剂。
一般来说,这类化合物可以分为氯化物、磷酸盐和缓蚀酸类三大类。
首先,氯化物有很多种,例如氯化钾、氯化钠、氯化钡,可以抑制铜在纯水中的腐蚀。
其次,磷酸盐是一类缓蚀剂,其中最常用的有磷酸二氢钠、磷酸三氢钾和磷酸六氟磷酸钠。
此外,还可以使用缓蚀酸,如醋酸、乳酸和酒石酸,可以抑制铜在纯水中的腐蚀。
最后,研究表明,不同类型的缓蚀剂均具有抑制铜在纯水中腐蚀的作用。
针对不同的应用领域,可以选择合适的缓蚀剂来减缓和抑制铜的腐蚀。
同时,在运用缓蚀剂之前,应该测试其环境安全性,确保不产生环境污染。
由此可见,研究和应用纯水中的铜腐蚀及其缓蚀剂是弥补水环境中铜腐蚀的持久性技术,对金属耐腐蚀耐用性的提高至关重要,而其研究和应用也有助于保护环境和水资源。
综上所述,纯水中铜的腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用具有重要的意义。
因此,在未来应就铜在水环境中的腐蚀特性进行深入的研究,以确保环境的持久可持续发展。
经过对纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用的分析,铜在纯水中的腐蚀受温度、pH值、流量、有机物质和化学物质等因素的影响;为了抑制铜在纯水中的腐蚀,可选用缓蚀剂,如氯化物、磷酸盐和缓蚀酸类;未来应继续深入研究铜在水环境中的腐蚀特性,以保护环境和水资源。
纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用
近年来,随着科学技术的迅速发展,一些人类活动会产生对环境的负面影响。
例如,在水中腐蚀金属,特别是铜,是一种环境危害。
研究铜在纯水中的腐蚀,以及腐蚀缓蚀剂的理解和应用,可以大大减少金属腐蚀对环境的影响,促进环境治理的发展。
首先,绝对纯水中的铜腐蚀机理需要充分理解和解释。
它以纯水作为媒介,铜与氧气在电场作用下形成氧化还原反应,发生氧化铜的腐蚀反应。
水的pH值是影响铜腐蚀的关键因素。
当水的pH值太高时,氧化态铜溶解率和沉淀率相差悬殊,使得氧化铜浓度很低,铜腐蚀缓慢;当水的pH值太低时,氧化态铜溶解率和沉淀率接近,使得氧化铜浓度很高,铜腐蚀加快。
此外,铜腐蚀的水温和悬浮物浓度也影响着铜的腐蚀,这也是控制铜腐蚀的关键因素。
其次是腐蚀缓蚀剂的研究。
腐蚀缓蚀剂是介于金属和水之间的特殊物质,它们能够在水中形成自身特定的保护膜,阻止金属腐蚀。
其中,抗氧化助剂是用于抑制金属在水中的腐蚀的有效化学物质,它通过形成保护膜来抑制金属的腐蚀,而抗缓蚀剂是用于改善金属在水中的表面耐腐蚀性的化学物质,它通过抑制金属,氧化物和水的反应,从而改善金属的表面耐腐蚀性。
最后,腐蚀缓蚀剂的应用可以从实际生活中得到很好的体现,在家庭和工厂等过程中,通常都会使用腐蚀缓蚀剂,以防止金属腐蚀发生。
例如,钢筋经常在腐蚀缓蚀剂中泡沫浸泡,以延长其使用寿命;电路板上的铜线也常常用腐蚀缓蚀剂来防止氧化。
总之,随着科学技术的进步,纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用也越来越重要,为了更好的保护环境,应加强对腐蚀缓蚀剂的研究,提高腐蚀缓蚀剂的应用水平,以便有效地防止环境被金属腐蚀污染。
缓蚀剂防腐及其在石油机械中的应用石油机械作为石油行业中的重要设备,承担着极其重要的工作任务。
在油井、炼油厂和天然气处理厂等各个环节中,石油机械的正常运行对于保证石油生产和石油品质质量至关重要。
然而,由于长期处于恶劣的工作环境中,石油机械容易受到腐蚀的影响。
为了解决这一问题,缓蚀剂作为一种有效的防腐工具被广泛应用于石油机械中。
1. 缓蚀剂的概念和分类缓蚀剂,又称为腐蚀抑制剂,是一种能够通过与金属表面相互作用而抑制金属腐蚀的物质。
根据其化学成分和作用机制,缓蚀剂可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两大类。
1.1 无机缓蚀剂无机缓蚀剂主要包括氮化物、碳酸盐、磷酸盐等。
这些化合物在水溶液中会形成一层保护膜,起到隔绝金属和腐蚀介质的作用,从而达到缓蚀的效果。
1.2 有机缓蚀剂有机缓蚀剂是指由含有碳元素的分子组成的缓蚀剂。
它们能够通过吸附在金属表面,阻止金属与腐蚀介质接触,减少腐蚀反应的发生。
常见的有机缓蚀剂有胺类、硝酸酯类等。
2. 缓蚀剂在石油机械中的作用机制缓蚀剂在石油机械中的主要作用是通过与金属表面的相互作用来阻止金属腐蚀的发生。
具体来说,缓蚀剂有以下几种作用机制:2.1 形成保护膜无机缓蚀剂可以在金属表面形成一层保护膜,阻止腐蚀介质与金属表面的直接接触。
而有机缓蚀剂则通过吸附在金属表面形成分子保护膜,起到类似的作用。
2.2 改变电化学环境缓蚀剂可以改变金属与腐蚀介质之间的电化学环境,使得金属处于不易被氧化的状态,从而减少腐蚀反应的发生。
2.3 抑制腐蚀介质的活性缓蚀剂可以中和腐蚀介质中的活性物质,降低其对金属的腐蚀作用,从而达到防腐的效果。
3. 缓蚀剂在石油机械中的应用由于石油机械工作环境的特殊性,对防腐要求尤为严格。
缓蚀剂作为一种高效可靠的防腐工具,被广泛应用于石油机械中。
3.1 钻机和油井设备钻机和油井设备是石油生产中关键的设备之一。
由于一直处于海洋、湖泊等潮湿环境中,钻机和油井设备容易受到海水等腐蚀性介质的侵蚀。
缓蚀剂类型及应用缓蚀剂是一种化学品,它在金属表面上形成保护膜,防止金属被腐蚀。
根据它们的化学成分和作用机制,缓蚀剂可以分为几种不同的类型。
下面是一些常见的缓蚀剂类型及其应用的介绍。
1. 磷酸盐缓蚀剂:磷酸盐缓蚀剂是一种常见的无机缓蚀剂,常用于防止钢铁材料的腐蚀。
磷酸盐缓蚀剂可以与金属表面上的氧化层发生化学反应,形成一层保护性的磷酸盐薄膜。
这种薄膜可以阻止氧气和水分接触金属表面,从而防止腐蚀的发生。
2. 有机缓蚀剂:有机缓蚀剂通常是有机化合物,它们在金属表面形成一层非常薄的薄膜,以防止金属被腐蚀。
有机缓蚀剂可以通过与金属表面上的氧化层发生化学反应或吸附在金属表面上形成保护膜来实现缓蚀的作用。
有机缓蚀剂具有较好的湿润性和渗透性,在很多领域都有广泛的应用,如石油化工、建筑、汽车、军工等行业。
3. 缓蚀涂层:缓蚀涂层是一种特殊的涂料,在金属表面形成一层保护性的薄膜,以阻止金属被腐蚀。
缓蚀涂层通常由缓蚀剂和基质组成,缓蚀剂起到防腐蚀的作用,而基质则提供了涂层的保护功能。
缓蚀涂层可以根据不同的应用环境和需求进行调配,以实现最佳的缓蚀效果。
4. 缓蚀添加剂:缓蚀添加剂是一种添加到液体中的化学物质,用于防止金属在液体中腐蚀。
这些添加剂可以与液体中的金属离子发生化学反应,形成一层保护性的薄膜,以防止金属被腐蚀。
缓蚀添加剂通常用于冷却水、锅炉水、汽车冷却液等液体介质中,以延长金属设备的使用寿命。
5. 化学渗碳缓蚀剂:化学渗碳缓蚀剂是一种应用在钢铁表面的缓蚀剂,用于提高钢铁的耐蚀性。
它通过让金属表面与化学物质反应,形成一层碳化物层,从而防止钢铁材料被腐蚀。
化学渗碳缓蚀剂主要应用于汽车、机械制造、航空航天等领域,以提高金属产品的抗腐蚀性能。
缓蚀剂的应用范围广泛,涉及到多个行业和领域。
下面是一些常见的应用场景:1. 石油化工工业:石油化工设备容易受到腐蚀的侵害,常使用缓蚀剂来保护设备的表面免受腐蚀的影响。
2. 船舶和海洋工程:由于船舶和海洋设备长时间潜水在海水中,容易发生腐蚀,因此需要使用缓蚀剂来防止腐蚀的发生。
文章摘要:在酸洗过程中,去除水垢和锈垢的同时,H+离子会对金属基体产生腐蚀并出现氢脆现象。
实践证明,在酸洗剂中加入缓蚀剂可大大减弱金属基体的腐蚀。
因此缓蚀剂就是化学清洗中腐蚀的抑制剂。
而在清洗之后,加入钝化剂处理可使金属得到保护,因此钝化处理是防止金属表面再度锈蚀的必要措施。
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......在酸洗过程中,去除水垢和锈垢的同时,H+离子会对金属基体产生腐蚀并出现氢脆现象。
实践证明,在酸洗剂中加入缓蚀剂可大大减弱金属基体的腐蚀。
因此缓蚀剂就是化学清洗中腐蚀的抑制剂。
而在清洗之后,加入钝化剂处理可使金属得到保护,因此钝化处理是防止金属表面再度锈蚀的必要措施。
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。
铝材碱缓蚀剂
铝材碱缓蚀剂是一种用于铝材表面处理的药剂,具有保护铝材表面的作用。
1.作用原理:铝材碱缓蚀剂通过在铝材表面形成一层保护膜,防止铝材与腐蚀介质接触,从而起到保护作用。
2.主要成分:铝材碱缓蚀剂的主要成分通常包括氢氧化钠、硅酸钠、硝酸钠等,这些成分可以与铝材表面发生反应,形成一层致密的保护膜。
3.优点:铝材碱缓蚀剂具有保护效果好、使用方便、成本低等优点。
它不仅可以用于室内和室外,还可以用于各种气候条件下的铝材保护。
4.使用方法:使用铝材碱缓蚀剂时,需要将药剂涂抹在铝材表面,然后进行清洗和干燥。
在涂抹药剂时,需要注意不要过度涂抹,以免造成表面损伤。
5.注意事项:使用铝材碱缓蚀剂时需要注意安全事项,如穿戴防护服、戴手套等。
同时,需要注意药剂的使用量和涂抹时间,避免浪费和影响效果。
综上所述,铝材碱缓蚀剂是一种有效的铝材保护药剂,具有广泛的应用前景。
纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用
是一种金属,长期以来,它一直被用作建筑材料,装饰装置,水暖管道等的材料。
它的耐腐蚀性良好,但是在一些特殊环境下,铜仍然易腐蚀,比如纯水中,温度高于50°C时,纯水中含有20ppm以上碳酸盐时。
由于纯水中铜腐蚀是一个常见现象,因此,对其机理的研究和应用缓蚀剂的研究也受到了重视。
据纯水中铜腐蚀机理的研究,可以得出以下结论:铜在纯水中的腐蚀是由一系列化学反应引起的,这些化学反应表明,铜接触纯水时,其表面的腐蚀是由氧化反应引起的,氧化反应将溶液中的氧气转化为氧化铜。
在这个反应中,随着铜表面氧化,碳酸盐水解反应也会发生,碳酸根的水解将释放大量的氢离子,加速铜的氧化反应,同时也会加速铜的腐蚀。
究指出,铜在纯水中易腐蚀,为了减缓这种腐蚀作用,使用缓蚀剂是一种有效的方法。
缓蚀剂可以形成一层薄膜,在表面形成一层介质,以减少铜表面的腐蚀,从而降低铜的腐蚀速率。
目前,常用的缓蚀剂有三种:抗氧剂,脂肪族表面活性剂和酸性缓蚀剂。
抗氧剂可以抑制水中活性氧的生成,脂肪族表面活性剂可以抑制水中活性氧的作用,而酸性缓蚀剂可以阻止水中碳酸根的水解反应。
水中铜腐蚀是一个普遍存在的问题,对它进行研究和应用缓蚀剂具有重要意义。
针对这一问题,必须搞清纯水中铜腐蚀的机理和影响因素,以及选择合理的缓蚀剂,这样才能更好地抑制铜的腐蚀。
未来,应继续开展更多的研究,求出更好的缓蚀剂,以满足工业的缓蚀要求。
之,纯水中铜腐蚀及其缓蚀剂的研究和应用不仅具有重要理论意义,而且具有重要的现实意义。
它不仅有助于更深入地了解铜在特定环境中的腐蚀特性,而且可以为工业提供有效的缓蚀剂,为工业造提供可靠的材料和装置。
1.8缓蚀剂的实际应用1.在酸性环境中的应用生活生产当中金属材料及设备与酸类物质的接触是不可避免的。
比如为了清洗掉在钢铁表面上的铁鳞和铁锈,需要对该材料进行酸浸酸洗;又如在工业设备上的铁锈铁垢也需要通过酸洗的方法来进行对设备清洗;而在油井中处于对出油速度的考虑或者说是为了提高出油率,要不断向地下油层内加入酸从而来溶解岩层厚度;此外,酸的一些贮运工具等。
在这些情况下,为了保护设备,延长工程材料的使用寿命,经常都需要采用酸性介质的缓蚀剂来保护与酸性介质接触的或处于酸性环境中金属材料。
大体来说,酸性介质的缓蚀剂可以分为两大类:(1)无机缓蚀剂如Sb3r、AS3+、Sn2+、Bi3+、Fe3+、Fe2+、Cu、Br-2+和I-等。
(2)有机缓蚀剂据文献报道,已研制成功并得到实际运用的有机缓蚀剂作为酸性介质缓蚀剂的炔醇、有醛、有机酸等其他含碳氢氧的化合物;由于氮含有多对电子,所以有胺、吡啶、喹啉、吡咯烷、苯胺、嘧啶、哌啶、硬脂酰胺等含氮的有机化合物;含硫的有机化合物;含磷的有机化合物等。
很多酸性体系缓蚀剂一般都采用无机物与有机物的多组分化学复合物。
2.在水系统中的应用有文献报道,已经有多种缓蚀剂成功研制运用于来保护工业循环冷却水系统、采暖设备与管道、饮用水系统、水冷却器等。
所谓水质稳定技术是指通过添加具有缓蚀、消垢和杀菌灭藻作用的各种化学药剂来控制冷却水循环系统的腐蚀、结垢和生物繁殖,从而使得设备安全运转得以保证的技术。
在水质处理中常用的高效缓蚀剂有:聚磷酸盐、有机磷酸盐、锌盐、硅酸盐、重铬酸盐和铬酸盐等。
3.在石油天然气开采中的应用由于在原油、天然气内含有H2S、CO2有机酸等会给采油采气的管道和设备造成比较轻微的腐蚀,日积月累,时间长了,由于硫化氢中氢的长期存在造成金属设备的穿孔或着形成层状会慢慢剥落,甚至更危险情况有可能造成应力腐蚀破裂和氢损伤。
其中在石油天然气开采方面,抗硫化氢气体的缓蚀剂是吸引科学家们关注和研究最多的一类缓蚀剂,已有许多缓蚀剂成功研制并商品化,具体来说有咪唑啉、兰4-A、1014、粗喹啉、氧化松香胺等。
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。
金属缓蚀剂及其应用王文忠 (洛阳立微电子有限公司,河南洛阳471003)中图分类号:TG174 文献标识码:B 文章编号:1000-4742(2007)06-0043-020 前言金属缓蚀剂是指在腐蚀介质中能抑制或减缓金属腐蚀速率的物质。
缓蚀剂应用在电镀、涂装、金属清洗、金属切削加工以及金属加工工序之间、储存、运输中的防锈。
本文作些粗浅探讨。
1 缓蚀剂分类通常按化学成分分为有机、无机缓蚀剂;按作用机理可分为阳极型、阴极型、吸附型缓蚀剂;按物理状态可分为水溶性、油溶性、气相缓蚀剂等。
1.1 无机缓蚀剂无机缓蚀剂是促使金属钝化的氧化剂或能在金属表面成膜的无机盐类。
氧化剂有亚硝酸钠、铬酸盐、重铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐等。
促进成膜的盐类主要是磷酸盐,如六偏磷酸钠、磷酸三钠、三聚磷酸钠、磷酸二氢钠以及硅酸钠、铝酸钠等。
对于黑色金属可用亚硝酸钠钝化;对于有色金属如铜、铝、锌、镁及其合金则采用铬酸盐或重铬酸盐。
硅酸盐可有效防止钢铁、铸铁、铅、锡、锑、铝等金属以焊接及铆接的铁结构的锈蚀。
主要是形成硅酸盐保护膜,如硅酸铅保护膜。
铝酸钠溶于水后,可用作钢铁防锈,随其浓度的增加缓蚀性能增强,浓度不足会导致腐蚀。
1.2 有机缓蚀剂有机缓蚀剂分子大多有容易被金属表面吸附的极性基团(含N、O、P、S等元素),及由碳、氢组成的非极性基团。
常用缓蚀剂有以下几种:胺类 六次甲基四胺、乙二胺、三乙醇胺、尿素、十七酰胺;酸类 苯甲酸及其盐、丹宁酸、氨基酸;醇类 1,4-丁炔二醇、丙炔醇;含硫化合物 硫脲、若丁(二邻甲苯基硫脲);杂环类 苯骈三氮唑(B TA)、苯骈噻唑、咪唑、吡啶、喹啉;蛋白质类 明胶、动物胶;多元醇磷酸脂类 植酸(肌醇六磷酸脂);表面活性剂 十二烷基苯磺酸钠、十二烷基醇酰胺。
应用时应首先考虑其使用介质及对金属适用性,如杂环类主要用于铜、银及其合金。
上述主要列举水溶性为主的缓蚀剂,其它还有油溶性缓蚀剂,多为石油类产品,如石油磺酸钡等。