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緩蝕劑(ji)是減緩金屬(shu)腐蝕的添加(jia)劑,是具有抑(yi)制金屬生鏽(xiu)腐蝕的化學(xue)藥品的總稱(cheng)。
一般要求在(zài)酸洗液中加(jia)入少量緩蝕(shí)劑即有強烈(liè)抑制金屬在(zai)酸洗過程被(bei)腐蝕的效果(guǒ)。 金屬腐蝕分(fèn)化學腐蝕與(yǔ)電化學腐蝕(shí)。金屬與化學(xue)物質(酸)直接(jiē)反應造成的(de)腐蝕叫化學(xue)腐蝕,如Fe+2HCl==FeCl2+H2↑的化(hua)學反應。金屬(shu)與電解質溶(róng)液形成化學(xué)微電池,在電(diàn)池陰極發生(sheng)還原反應,陽(yang)極發生氧化(huà)反應叫做金(jin)屬的電化學(xué)腐蝕。電化學(xue)腐蝕速度要(yao)比化學腐蝕(shí)快得多而且(qie)危害也大得(dé)多:在酸液中(zhōng)金屬發生的(de)電化學腐蝕(shi)主要是析氫(qing)腐蝕,又稱氫(qing)去極化腐蝕(shí),具體表現爲(wei): 陰極反應 2H+2e——>H2 陽(yang)極反應 Fe-2e——>Fe2+ 而産(chan)生的H2如果擴(kuò)散到金屬内(nèi)部會弓I起金(jīn)屬脆性增加(jia),在有應力部(bu)位開裂或強(qiang)度較低部位(wèi)發生鼓疱,這(zhe)種現象稱爲(wei)氫脆或氫鼓(gǔ)疱,會造成設(she)備的突然破(pò)損,其危害比(bi)腐蝕更大。 加(jia)入酸洗緩蝕(shí)劑的作用就(jiu)是減緩電化(huà)學腐蝕中某(mǒu)個電極反應(ying)的發生。
不同(tóng)種類緩蝕劑(ji)的作用機理(lǐ)是大不相同(tóng)的。有的緩蝕(shí)劑可吸附在(zai)金屬表面形(xing)成連續的薄(bao)膜阻隔清洗(xi)介質對金屬(shu)的腐蝕;有的(de)與金屬作用(yong)形成保護層(ceng);有的緩蝕劑(ji)阻滞電化學(xué)腐蝕的陰、陽(yáng)極反應,抑制(zhi)金屬溶解和(hé)析氫吸氫等(děng)。如含有砷離(lí)子(As3+)、銻離子(Sb3+)等(děng)無機酸洗緩(huǎn)蝕劑的作用(yong)原理是這些(xie)陽離子在電(diàn)池的陰極區(qu)被還原成中(zhong)性原子并沉(chén)積在電極上(shàng),使曠離子從(cong)陰極得電子(zi)的放電反應(ying)變得十分困(kùn)難,從而使整(zheng)個電化學氧(yǎng)化還原反應(yīng)的速度大爲(wèi)減緩。而含有(you)極性基團的(de)有機化合物(wù)如硫脲、吡啶(ding)的緩蝕機理(lǐ)則要複雜得(dé)多,目前正處(chu)在研究和争(zheng)議之中,但一(yi)般認爲這些(xiē)有機化合物(wù)的緩蝕作用(yong)與表面活性(xìng)有關,表面活(huo)性使這些物(wù)質能在金屬(shǔ)溶液界面上(shàng)的活性區域(yu)發生吸附,其(qi)結果是使原(yuán)來在界面活(huó)性區域發生(sheng)的電化學反(fǎn)應受到強烈(liè)阻滞而大大(da)降低金屬電(dian)化學腐蝕的(de)速度。如常見(jian)的含有胺基(ji)的緩蝕劑在(zài)酸液中其極(ji)性基團可吸(xī)附在金屬表(biao)面,而其憎水(shui)的非極性基(ji)團在金屬表(biǎo)面定向排列(liè)成憎水層,排(pai)斥酸性介質(zhì)的腐蝕。由于(yú)帶正電的胺(an)離子吸附于(yu)金屬表面微(wēi)電池的陰極(jí)區,阻止氫離(lí)子向陰極表(biǎo)面靠攏和放(fàng)電使析氫腐(fǔ)蝕難以發生(sheng)。
許多性能良(liang)好的緩蝕劑(ji)兼有表面吸(xi)附成膜,改變(biàn)金屬腐蝕電(dian)位阻止電化(hua)學腐蝕反應(ying)中的陽極金(jīn)屬溶解,陰極(ji)氫離子放電(diàn)析出氫氣的(de)作用往往是(shì)多種作用協(xié)同的結果。根(gen)據緩蝕劑阻(zu)滞的具體電(dian)極反應不同(tong),把緩蝕劑分(fen)爲三類:使陽(yang)極反應受阻(zu)的稱爲陽極(ji)型緩蝕劑;使(shǐ)陰極反應受(shòu)阻滞的緩蝕(shi)劑稱爲陰極(jí)型緩蝕劑;使(shǐ)陰、陽極反應(ying)同時受阻的(de)稱爲混合型(xíng)緩蝕劑。也可(ke)以根據組成(chéng)分爲無機和(hé)有機兩類。而(er)根據緩蝕劑(ji)在金屬表面(mian)形成保護膜(mó)的成膜機理(lǐ)把它分爲鈍(dùn)化膜,沉澱膜(mo)和吸附膜三(sān)類。
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