中和緩蝕劑的化學(xué)原理
緩蝕劑是以適當?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境(介質(zhì))中時,可以防止或減緩材料腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或復(fù)合物,因此緩蝕劑也可以稱為腐蝕劑。它的用量很小(0.1%~1%),但。這種保護金屬的方法稱緩蝕劑保護。緩蝕劑用于中性介質(zhì)(鍋爐用水、循環(huán)冷卻水)、酸性介質(zhì)(除鍋垢的鹽酸,電鍍前鍍件除銹用的酸浸溶液)和氣體介質(zhì)(氣相緩蝕劑)。緩蝕劑包括加氫緩蝕劑、焦化緩蝕劑、油氣田緩蝕劑等。
淺析緩蝕劑的電化學(xué)機理:
金屬的腐蝕大多是金屬表面發(fā)生原電池反應(yīng)的結(jié)果,這也是造成浸蝕腐蝕 主要的因素,原電池反應(yīng)包括陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)。如果緩蝕劑可以陽極、陰極反應(yīng)中的任何一個或兩個,原電池反應(yīng)將減緩,金屬的腐蝕速度就會減慢。我們把能夠陽極反應(yīng)的緩蝕劑稱為陽極型緩蝕劑;能夠陰極反應(yīng)的緩蝕劑稱為陰極型緩蝕劑;而既能陽極反應(yīng)又能陰極反應(yīng)的緩蝕劑稱為混合型緩蝕劑。
重鉻酸鉀、鉻酸鉀、亞硝酸鈉、硝酸鈉、高錳酸鉀、磷酸鹽、硅酸鹽、硼酸鹽、碳酸鹽、苯甲酸鹽、肉桂酸鹽等都屬于陽極型緩蝕劑。陽極型緩蝕劑對陽極過程的影響是:①在金屬表面生成薄的氧化膜,把金屬和腐蝕介質(zhì)隔離開來;②因特性吸附金屬離子化過程;③使金屬電極電位達到鈍化電位。
陰極型緩蝕劑主要通過以下作用實現(xiàn)緩蝕:①提高陰極反應(yīng)的過電位.有時陰離子緩蝕劑通過提高氫離子放電的過電位氫離子放電反應(yīng),例如,Na2C03、三乙醇胺等堿性緩蝕劑都可以中和水中的酸性物質(zhì),降低氫離子濃度,提高析氫過電位,使氫離子在金屬表面的還原受阻,減緩腐蝕;②在金屬表面形成化合物膜,如緩蝕劑中的低分子胺及其衍生物,都可以在金屬表面陰極區(qū)形成多分子層,使去極化劑難以達到金屬表面而減緩腐蝕;③吸收水中的溶解氧,降低腐蝕反應(yīng)中陰極反應(yīng)物--02的濃度,從而減緩金屬的腐蝕。
混合型緩蝕劑對腐蝕電化學(xué)過程的影響主要表現(xiàn)在:①與陽極反應(yīng)產(chǎn)物反應(yīng)生成不溶物,這些不溶物緊密地沉積在金屬表面起到緩蝕的作用,磷酸鹽如Na3P04、Na2HP04對鐵、鎂、鋁等的緩蝕就屬于這一類型;②形成膠體物質(zhì),能夠形成復(fù)雜膠體體系的化合物可作為的緩蝕劑,例如Na2Si03等;③在金屬表面吸附,形成吸附膜達到緩蝕的目的,明膠、阿拉伯樹膠等可以在鋁表面吸附,吡啶及胺類可以在鎂及鎂合金表面吸附,故都可以起到緩蝕的作用。