欢迎来到枣庄市鑫达水处理科技有限公司!

枣庄市鑫达水处理科技有限公司

枣庄市鑫达水处理科技有限公司
专业生产工业循环水处理剂、阻垢缓蚀剂,杀菌灭藻剂,有机膦单体,板材防霉剂

全国统一咨询热线:13646320898

缓蚀剂的物理化学机理

缓蚀剂的物理化学机理

缓蚀剂的物理化学机理
    从物理化学的角度来理解,缓蚀剂的作用可以分为生成氧化膜、沉淀膜和吸附膜3种。因此缓蚀剂也分为氧化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂。
     氧化膜型缓蚀剂
     氧化膜型缓蚀剂本身是氧化剂,可以和金属发生作用。或本身不具有氧化性,以介质中的溶解氧为氧化剂,使金属表面形成紧密的氧化膜,造成金属离子化过程受阻,从而减缓金属的腐蚀,这种缓蚀剂又称钝化剂。重铬酸钾、铬酸钾、高锰酸钾在含氧的水溶液中对铝、镁的缓蚀作用就属于这一类。氧化膜型缓蚀剂,缓蚀效率高,已得到广泛的应用。但如果用量不足,则可能在金属表面形成大阴极小阳极而发生孔蚀。所以这一类缓蚀剂又称为“危险型缓蚀剂。
    沉淀膜型缓蚀剂
    沉淀膜型缓蚀剂,就是在金属表面生成了沉淀膜。沉淀膜可由缓蚀剂分子之间相互作用生成,也可由缓蚀剂和腐蚀介质中的金属离子作用生成。在多数情况下,沉淀膜在阴极区形成并覆盖于阴极表面,将金属和腐蚀介质隔开,抑制金属电化学腐蚀的阴极过程,即阴极抑制型。有时沉淀膜能覆盖金属的全部表面,同时抑制金属电化学腐蚀的阳极过程和阴极过程,这一种称为混合抑制型。
     硫酸锌、碳酸氢钙、石灰、聚磷酸盐、硅酸盐及有机膦酸盐都属于阴极抑制型缓蚀剂。在中性含氧的水中,锌离子可以和阴极反应生成的氢氧根离子反应生成难溶的氢氧化锌沉淀膜覆盖于阴极,而抑制极反应。磷酸盐如Na2HP04或Na3P04,在有溶解氧情况下,可以和Fe3+反应生成一种不溶性的r-Fe203和FeP04·2H20混合物薄膜,抑制铁的腐蚀。需要注意的是,介质中氧的存在对缓蚀剂有加强作用。只有存在氧,才能发挥缓蚀剂的作用。
    混合抑制型缓蚀剂多为有机化合物。有机缓蚀剂分子上的反应基团和腐蚀过程中生成的金属离子相互作用生成沉淀膜,而抑制阴阳两极的电化学过程。例如,丙炔醇对铁在酸性水溶液中有良好的缓蚀效果。研究发现,丙炔醇发生作用时,先吸附于金属表面,受铁上析出氢的还原作用,发生聚合反应而生成聚合的配合物膜。覆盖于整个金属的表面,同时抑制腐蚀电化学反应的阳极反应和阴极反应。又如,8-羟基喹啉在碱性介质中对铝的腐蚀有缓蚀作用,这是由于缓蚀剂和铝离子反应生成的不溶性配合物沉淀膜覆盖在铝表面,抑制了铝在碱性水溶液中的腐蚀。苯并三氮唑对铜的缓蚀作用也认为是生成了不溶性的聚合物沉淀膜。  
      吸附膜型缓蚀剂
      吸附膜型缓蚀剂多为有机缓蚀剂,它们在腐蚀介质中对金属表面有良好的吸附性,这种吸附改变了金属表面的性质,抑制了金属的腐蚀。因为这类缓蚀剂分子结构具有不对称性,分子由极性基和非极性基组成。非极性基为烃基,有亲油性,而极性基如-COOH、-S03H等具有亲水性,对金属表面也具有亲和性。当缓蚀剂分子的极性基在金属表面吸附后,其较长的非极性基也在范德华力的作用下紧密排列,从而形成牢固的吸附膜。表面吸附一方面改变了金属表面的电荷状态和界面性质,使金属表面的能量状态趋于稳定,增加腐蚀反应活化能,减缓腐蚀速度;另一方面,非极性基的隔离作用将金属表面和腐蚀介质隔开,阻碍电化学反应相关的电荷或物质的转移,从而减缓腐蚀。  如果缓蚀剂在金属表面的吸附起源于缓蚀剂离子与金属表面电荷产生的静电引力和两者之间的范德华力,这种吸附就称为物理吸附。这种吸附速度快,可逆,吸附热小,受温度影响小,而且金属和缓蚀剂间没有特定组合。例如,有机胺类化合物在酸性介质中,氮原子接受一个质子而转化为烷基胺阳离子,该阳离子被金属表面带负电荷部分所吸引,形成单分子的吸附层,就是典型的物理吸附。  铁、镍等过渡金属都具有未占据的空d轨道,易接受电子。有机缓蚀剂的极性基大部分含有O、N、S、P等电负性元素,它们都具有未共用电子对,能和金属作配位结合。这种以配位键作用形成的吸附称为化学吸附。胺和硫醇与金属的化学吸附如下式所示(M表示金属)。在双键、叁键及苯环中存在的丌电子也可以发生类似的化学吸附。

供应商:枣庄市鑫达水处理科技有限公司
地址:山东省枣庄市山亭区西集镇马庄工业园
联系人:董经理  先生
电话:0632-8519799 
手机:13646320898
在线联系
网站二维码
网站二维码
  • 在线询盘

    • 董经理点击这里给我发消息
  • 联系方式

    • 联系电话:13646320898
    • 联系手机:13646320898