盐酸缓蚀剂的选用原则

发布时间： 2012-5-14 13:38:49

金属材料不同金属材料原子的电子排布不同，因此，它们的化学、电化学和腐蚀特性不同，在介质中的吸附和钝化的特性也不同，铜铁是用量最大、使用最广的金属，它们用的盐酸缓蚀剂也是研究和使用最多的。铁(Fe)元素是第26号过渡金属元素，价电子的排布是3d64s2，故d轨道尚有4个空位，易接受电子，对许多带有弧对电子的基团产生吸附。铜是另一类使用较多的有色金属，铜(Cu)的价电子排布是3d10 4s1，它的d轨道已布满电子，故很多高效钢铁用的盐酸缓蚀剂对铜效果不好。因此，如果保护系统是由多种金属组成，如汽车发动机的冷却系统可包括铸铁（钢）、铜、铝、铅和锡(焊接点)等多种金属材料，则单一的盐酸缓蚀剂物质难以全面满足防护要求。对于这种系统，铜腐蚀溶解后还会在电位较负的钢铁和铝。表面沉积，产生铜/铁、铜/铝电偶腐蚀，故发动机冷却液中使用多种盐酸缓蚀剂复配。腐蚀介质金属在不同pH的水溶液中的腐蚀机理不相同。因此，盐酸缓蚀剂在选用时也有所不同。一般中性介质水中使用的盐酸缓蚀剂以无机盐酸缓蚀剂为主．但近年来也有用有机盐酸缓蚀剂；酸性介质中以有机盐酸缓蚀剂较多，以吸附型有机盐酸缓蚀剂为主，但必须根据实际情况综合考虑。如油田注水用的盐酸缓蚀剂，由于油田污水水质不同（氯化钙型、碳酸氢钠型、硫酸盐水）和矿化度不同，使用有机盐酸缓蚀剂种类也不同。对于油类介质，它的电阻很大，去极化剂不易溶解分散，金属在油类中不易腐蚀，但在潮湿大气环境中，水分子的吸附导致水在金属表面凝集，促进了腐蚀。为此，需要采用油溶性的吸附型盐酸缓蚀剂，以排除水的吸附，起防锈作用。使用盐酸缓蚀剂时必须考虑它与腐蚀介质的“相溶性”或溶解度问题。如气相盐酸缓蚀剂应有一定的蒸气压，有的石油工业用的盐酸缓蚀剂应有油溶性等。缓蚀物质的溶解度太低将影响它在介质中的传递不能有效地达到金属表面，虽然其吸附性能好，但不能充分发挥出来。此时，可添加适当的助溶剂或表面活性剂，以增加缓蚀物质的分散性，如切削油中采用乳化剂或助溶剂等。有时也可通过化学处理在缓蚀物质分子上接亲水性的极性集团以增加其在水中的分散性与溶解度。盐酸缓蚀剂的用量和复配盐酸缓蚀剂的用量，只要能产生有效的保护作用当然越少越好，因为可以减少费用。盐酸缓蚀剂用量过多，有可能改变介质的性质（如PH）甚至减弱缓蚀效果，增加费用。盐酸缓蚀剂的效果与用量的关系并不是线性的。盐酸缓蚀剂用量太少时，作用不大，当达到一定“临界浓度”时，缓蚀作用明显增加，当进一步加大盐酸缓蚀剂用量时，作用增加有限。临界浓度随体系的性质而异，在选用盐酸缓蚀剂时必须预先进行试验，以便选出合适的用量。对于沉淀膜型盐酸缓蚀剂，初始使用时用量加大些（可比正常用量高出一二十倍），以快速促成完好的保护膜，即所谓“预膜”处理，常常能取得很好的保护效果。盐酸缓蚀剂复配问题是研究盐酸缓蚀剂工作的一个重要内容，由于金属腐蚀情况复杂性，采用单一种盐酸缓蚀剂效果不够好。多种缓蚀物质复配组合使用往往比单一种盐酸缓蚀剂使用时总的效果高出许多，这就是盐酸缓蚀剂协同效应。盐酸缓蚀剂协同效应作用机理研究是当前盐酸缓蚀剂研究的重点之一。本文参考《清洗剂、除锈剂与防锈剂》一书。

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