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缓蚀剂的缓蚀作用及使用因素影响 |
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缓蚀剂主要是用于减缓金属腐蚀的一类水处理剂,缓蚀剂的缓蚀作用会受材料、环境、添加浓度及设备结构和力学因素等因素影响,具体的缓蚀作用影响因素是复杂的。
1.金属材料的性能与表面状态
大多数缓蚀剂对金属的缓蚀作用都有极强的针对性。在同种腐蚀介质中,同一种添加剂对不同的金属材料有不同的作用。例如,硫酸盐对于水中的碳钢是有腐蚀性的,而对于在带Cl-水中的不锈钢的孔蚀和应力腐蚀却有缓蚀作用。金属表面有无润滑油污染及腐蚀产物,粗糙度的大小都会影响缓蚀剂的使用效果。
2.环境因素
(1)介质的组成:缓蚀剂要根据材料—环境的组合进行选择。缓蚀剂的性质必须于介质相容,即不但可以分散于介质中,而且不应与介质发生中和、氧化还原等反应,从而造成缓蚀剂失效。要注意介质中的杂质离子对缓蚀作用可能产生的影响。例如,在中性介质中的Cl-、SO42-等离子常常有重大的影响。
(2)介质的pH值: 几乎所有的缓蚀剂都有一个有效缓蚀作用的pH范围。在中性介质中,严格控制其pH值,是保证缓蚀剂持久有效的重要条件。例如,亚硝酸钠在pH<5.5~6.0时失效;多磷酸盐在pH为6.5~7.5时使用。
(3)温度:在使用缓蚀剂时要十分注意温度的影响。
(4)微生物:当微生物存在于腐蚀环境时,由于微生物会从下述三个方面影响腐蚀与缓蚀作用,因此可能导致缓蚀剂失效。
①微生物会参加腐蚀过程,造成大量腐蚀产物的生成与孔蚀。
②凝絮状真菌的生长与积累会妨碍介质的流动,使缓蚀剂不能均匀分散于金属表面。
③细菌会直接破坏缓蚀剂,缓蚀剂可能成为微生物的营养源。
3.缓蚀剂浓度 所有缓蚀剂都存在一个z低浓度值,只有缓蚀剂浓度大于此z低浓度值才具有一定的缓蚀效率。缓蚀剂浓度对缓蚀效率的影响有三种不同的情况:
(1)缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大。许多缓蚀剂在酸性及浓度不大的中性溶液中都属于这种情况。例如,在硫酸或盐酸溶液中,若丁对碳钢的缓蚀作用就是这样。
(2)当缓蚀剂浓度达到某一值时,缓蚀效率出现z大值。例如,当硫化二乙二醇的浓度是2×10-2mol/L时,碳钢在5mol/L HCl中的腐蚀速度降到z低值。
(3)当缓蚀剂浓度不足时,会加速均匀腐蚀或孔蚀。大部分氧化膜型缓蚀剂,如铬酸盐、亚硝酸盐和过氧化氢等缓蚀剂,在用量不足时是危险的。因此,氧化膜型缓蚀剂又叫危险缓蚀剂。
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