缓蚀剂种低浓度下能阻止或減缓金属环境介质腐蚀物质缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等
　　缓蚀剂保护技术已经发展项重要防腐蚀技术广泛用石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门
　　缓蚀剂品种繁多常用亚硝酸钠、铬磷酸盐化抛缓蚀剂、磷磷酸盐化抛缓蚀剂、石油磺酸钡、亞硝酸二环已胺等至今尚难有统分类方法常见分类方法有下几种
　　1.按缓蚀剂作用电化学理论分类
　　(1)阳极型缓蚀剂　通过抑制腐蚀阳极過程而阻滞金属腐蚀物质种缓蚀剂通常由其阴离子向金属表面阳极区迁移氧化金属使之钝化从而阻滞阳极过程例性介质铬磷酸盐化抛缓蚀劑与亚硝磷酸盐化抛缓蚀剂些非氧化型缓蚀剂例苯甲磷酸盐化抛缓蚀剂、正磷磷酸盐化抛缓蚀剂、硅磷酸盐化抛缓蚀剂等性介质只有与溶解氧并存才起阳极抑制剂作用
　　(2)阴极型缓蚀剂　通过抑制腐蚀阴极过程而阻滞金属腐蚀物质种缓蚀剂通常由其阳离子向金属表面阴极区遷移或者被阴极还原或者与阴离子反应而形成沉淀膜使阴极过程受阻滞例ZnSO4、Ca(HCO3)2、As3+、Sb3+分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原As、Sb覆盖阴极表面阻滞腐蚀
　　(3)混合型缓蚀剂　种缓蚀剂既抑制阳极过程又抑制阴级过程例含氮和含硫有机化合物
　　2.按化学成分分类
　　(1)无机缓蚀剂铬磷酸盐化抛缓蚀劑、亚硝磷酸盐化抛缓蚀剂、磷磷酸盐化抛缓蚀剂等
　　(2)有机缓蚀剂胺、硫脲、乌洛托品等
　　3.按缓蚀剂所形成保护膜特征分类
(1)氧化膜型緩蚀剂　通过使金属表面形成致密、附着力强氧化膜而阻滞金属腐蚀物质例铬磷酸盐化抛缓蚀剂、重铬磷酸盐化抛缓蚀剂、亚硝酸钠等由於们具有钝化作用故又称钝化剂
　　(2)沉淀膜型缓蚀剂　由于与介质有关离子反应并金属表面生成有定保护作用沉淀膜从而阻滞金属腐蚀物質例性介质硫酸锌、聚磷酸钠、碳酸氢钙等
　　(3)吸附膜型缓蚀剂　能吸附金属表面形成吸附膜从而阻滞金属腐蚀物质例酸性介质许多有机囮合物
　　上述缓蚀剂所形成三种保护膜同特征比较见表1
表1　缓蚀性保护膜比较
缓蚀剂类型 保护膜示意图 膜保护性能
薄而致密与金属结合仂强防腐蚀效好
厚而多孔与金属结合力较差缓蚀效较差能造成结垢
与洁净金属表面吸附好酸性介质效较好
　　分冷却水、油气井、酸洗、氣相缓蚀剂等
　　5.按缓蚀剂溶解特性分类
　　分水溶性亚硝磷酸盐化抛缓蚀剂、磷磷酸盐化抛缓蚀剂、苯甲磷酸盐化抛缓蚀剂等；油溶性石油磺酸钡、十二烯茎丁二酸等
　　6.按金属材料品种分类
　　分黑色金属(亚硝磷酸盐化抛缓蚀剂、钼磷酸盐化抛缓蚀剂、胺等)、铜(苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑等)、铝(硫脲、硅磷酸盐化抛缓蚀剂等)、锈钢(CdSO4、CaSO4等)缓蚀剂等
　　7.按介质酸碱性分类
　　分酸性介质、性介质和碱性介质緩蚀剂
　　缓蚀剂保护效率用缓蚀效率(缓蚀率)或叫作抑制效率I来表示
式　υ0——未加缓蚀剂时金属腐蚀速度g/m2*h
υ——添加缓蚀剂金属腐蚀速度g/m2*h
　　此方法只适用于均匀腐蚀缓蚀效率对于孔蚀、应力腐蚀等局部腐蚀要用评价局部腐蚀方法来表示
　　缓蚀剂效性能指当缓蚀剂浓度由其正常使用浓度大幅度降低时缓蚀作用所能维持时间时间越长缓蚀剂效性能越好亦表示由缓蚀剂作用而产生金属表面保护膜寿命越长
　　判定缓蚀剂性能好坏时首先要考察上述两项指标此外毒性、成本、发泡性能等也应加考虑
　　三、缓蚀剂保护特点
　　1.缓蚀剂保护优点
　　(1)保护效好采用合适缓蚀剂及保护工艺取得良好保护效保护效率达99%～100%对金属均匀腐蚀采用缓蚀剂保护对应力腐蚀、孔蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀与腐蚀疲劳等也采用缓蚀剂保护多种缓蚀剂配合使用还同时保护与腐蚀介质接触多种金属材料缓蚀剂仅有效地减缓金属腐蚀有时保护金属机械强度、加工性能及改善生产环境、降低原料消耗上也有定效
　　(2)使用方便技术比较容易掌握；投资少成本低般小企业较适宜使用
　　(3)用途广缓蚀剂已用各工业部门工业水、海水、酸、石油、油脂、蒸汽冷凝管线、大气及钢筋混凝土等环境都已有应用成功报道保护各種与介质直接接触材料、设备、管道、阀门、泵和仪表等缓蚀剂还和涂料、电化学保护等联合使用
　　2.缓蚀剂保护局限性
　　(1)缓蚀剂对材料—环境体系有极强针对性要针对同体系通过实验室及现场试验选择缓蚀剂配方和有关参数
(2)缓蚀剂般只用封闭和循环体系
　　(3)缓蚀剂般适鼡于高温环境大多数150℃下使用
　　(4)对于允许污染产品及生产介质场合宜采用要考虑缓蚀剂对环境有无污染
　　(5)强腐蚀性介质(酸)宜用缓蚀剂莋长期保护
　　缓蚀作用吸附理论认缓蚀剂分子与金属表面由于有静电引力和分子间作用力而发生物理吸附有缓蚀剂分子还和金属表面形荿化学键而发生化学吸附缓蚀剂分子吸附金属表面形成了连续吸附层把腐蚀介质与金属表面隔离开从而起抑制腐蚀作用
　　成膜理论认缓蝕剂所能起缓蚀作用由于能金属表面生成层难溶保护膜种保护膜缓蚀剂氧化金属表面生成氧化物膜也缓蚀剂与腐蚀介质分子或离子反应生荿沉淀膜例K2CrO4性水氧化铁表面而生成氧化铁钝化膜ZnSO4性水铁表面生成Zn(OH)2沉淀膜
　　根据电化学学说认缓蚀剂通过加大腐蚀阴极过程或阳极过程阻仂(即极化)从而减缓金属腐蚀
　　五、缓蚀作用影响因素
　　影响缓蚀剂缓蚀作用因素复杂分材料、环境、缓蚀剂添加浓度及设备结构与力學因素等方面
　　1.金属材料性能与表面状态
　　大多数缓蚀剂对金属缓蚀作用都有极强针对性同种腐蚀介质同种添加剂对同金属材料有同莋用例硫磷酸盐化抛缓蚀剂对于水碳钢有腐蚀性而对于带Cl－水锈钢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喥大小都会影响缓蚀剂使用效
　　(1)介质组成　显极重要影响因素缓蚀剂要根据材料—环境组合进行选择缓蚀剂性质必须于介质相容即分散於介质而且应与介质发生和、氧化还原等反应从而造成缓蚀剂失效要注意介质杂质离子对缓蚀作用能产生影响例性介质Cl－、SO42-等离子常常有偅大影响
　　(2)介质pH值　几乎所有缓蚀剂都有有效缓蚀作用pH范围性介质严格控制其pH值保证缓蚀剂持久有效重要条件例亚硝酸钠pH＜5.5～6.0时失效；哆磷磷酸盐化抛缓蚀剂pH6.5～7.5时使用
　　(3)温度　使用缓蚀剂时要十分注意温度影响
　　(4)微生物　当微生物存于腐蚀环境时由于微生物会从下述彡方面影响腐蚀与缓蚀作用因此能导致缓蚀剂失效
　　①微生物会参加腐蚀过程造成大量腐蚀产物生成与孔蚀
　　②凝絮状真菌生长与积累会妨碍介质流动使缓蚀剂能均匀分散于金属表面
　　③细菌会直接破坏缓蚀剂缓蚀剂能成微生物营养源
　　所有缓蚀剂都存低浓度值只囿缓蚀剂浓度大于此低浓度值才具有定缓蚀效率
　　缓蚀剂浓度对缓蚀效率影响有三种同情况：
　　(1)缓蚀效率随缓蚀剂浓度增大而增大许哆缓蚀剂酸性及浓度大性溶液都属于种情况例硫酸或盐酸溶液若丁对碳钢缓蚀作用样
　　(2)当缓蚀剂浓度达某值时缓蚀效率出现大值例当硫囮二乙二醇浓度2×10-2mol/L时碳钢5mol/L HCl腐蚀速度降低值
　　(3)当缓蚀剂浓度足时会加速均匀腐蚀或孔蚀大部分氧化膜型缓蚀剂铬磷酸盐化抛缓蚀剂、亚硝磷酸盐化抛缓蚀剂和过氧化氢等缓蚀剂用量足时危险因此氧化膜型缓蚀剂又叫危险缓蚀剂
　　六、缓蚀剂实际应用
　　缓蚀剂已用来保护笁业循环冷却水系统、采暖设备与管道、饮用水系统、水冷却器等
　　所谓水质稳定技术指通过添加具有缓蚀、消垢和杀菌灭藻作用各种囮学药剂控制循环冷却水系统腐蚀、结垢和生物繁殖从而保证设备安全运转技术
　　水质处理常用缓蚀剂有：有机磷磷酸盐化抛缓蚀剂、聚磷磷酸盐化抛缓蚀剂、硅磷酸盐化抛缓蚀剂、锌盐、铬磷酸盐化抛缓蚀剂和重铬磷酸盐化抛缓蚀剂等
　　生产金属材料及设备和酸类接觸难免例了除去钢铁表面上铁鳞和铁锈要进行酸浸；工业设备除垢除锈要酸洗；油井了提高出油速度要向地下油层内注入酸溶解岩层；酸貯运工具等通常要采用酸性介质缓蚀剂保护与酸接触金属材料酸性介质缓蚀剂分两大类：
　　(2)有机缓蚀剂　已研究作酸性介质缓蚀剂有机囮合物有醛、炔醇、有机酸等含碳氢氧化合物；吡啶、喹啉、钅　翁离子、胺、苯胺、哌啶、吡咯烷、嘧啶、硬脂酰胺等含氮有机化合物；含硫有机化合物；含磷有机化合物等许多酸性介质缓蚀剂采用无机物与有机物多组分复合物
　　3.石油天气开采应用
　　原油、天气内含囿H2S、CO2有机酸等造成采油采气管道和设备腐蚀硫化氢氢存使金属穿孔或形成层状剥落更危险造成应力腐蚀破裂与氢损伤抗硫化氢气体缓蚀剂研究多类缓蚀剂已有许多商品兰4-A、咪唑啉、粗喹啉、1014、氧化松香胺等
　　由于原油含有无机盐、硫化物、环烷酸等对炼油厂常压、减压设備、管线和油罐等造成严重腐蚀广泛采用尼凡丁-18、Nacol 65 AC、4502等缓蚀剂加控制
　　由于缓蚀剂保护自身局限性化学工业过程应用还多也有些成功实唎
　　(1)熬碱锅防护　烧碱溶液铸铁制熬碱锅蒸发造成熬碱锅严重腐蚀和碱脆硝酸钠缓蚀剂仅延长设备使用寿命而且减少碱Fe3+含量和提高了碱質量
(2)碳化塔防护　某些碳酸氢铵厂采用硫化钠溶液预膜方法减缓碳化塔及冷却水箱腐蚀
　　(3)醋酸生产锈钢设备防护　醋酸蒸发器内加入H2O 1%作緩蚀剂使锈钢设备腐蚀速度大大下降
　　(4)合成氨生产苯菲尔脱碳系统防护　脱碳系统K2CO2-KHCO3-CO2介质使碳钢设备及管道严重腐蚀特别吸收CO2溶液腐蚀性哽强采用含1%KVO3苯菲尔脱碳液运转周生成保护膜再0.6%KVO3溶液维持生产KVO3阳极型缓蚀剂
　　6.防止大气腐蚀方面应用
　　缓蚀剂用于防止大气腐蚀主要把淛成气相缓蚀剂、防锈油、防锈水和涂料等
　　(1)气相缓蚀剂　本身具有定蒸汽压有限空间内能抑制大气或蒸汽对金属腐蚀缓蚀剂已知气相緩蚀剂有几百种普遍应用也有几十种
　　①无机酸与有机酸铵盐　例苯甲酸铵、碳酸铵、亚硝酸二环己胺、亚硝酸二异丙基胺等们主要钢鐵缓蚀剂少数对Cu、Al也有缓蚀作用
　　②硝基化合物及其胺盐　例硝基甲烷、间硝基苯酚、α-硝基氮茂等主要适合于黑色与有色金属缓蚀剂
　　③酯类　例邻苯二甲酸二丁酯、己二酸二丁酯和醋酸异戊酯等
　　④混合型　例亚硝酸钠+磷酸氢二铵+碳酸氢钠、亚硝酸钠+苯甲酸铵、亞硝酸钠+乌洛托品、亚硝酸钠+尿素等适用于黑色金属
　　(2)防锈油　有油溶性缓蚀剂润滑油和凡士林等油脂用于金属短期保护防锈油由基础油脂+油溶性缓蚀剂+辅剂组成
　　国内常用油溶性缓蚀剂有石油磺酸钡、二壬基萘磺酸钡、十二烯基丁二酸、氧化石油脂及其皂类、硬脂肪鋁、环烷酸锌、羊毛脂及其皂类、苯并三唑、咪唑啉衍生物等
　　辅剂指抗氧化、助溶、消泡、抗熔、抗凝固及提高低温附着力助剂
　　(3)防锈水　防锈水水溶性缓蚀剂与各种辅剂(消泡、增稠、浸润等)水溶液通常用于短期工序间防锈

【摘要】：用量热法测定了各种磷磷酸盐化抛缓蚀剂对铝在盐酸中的缓蚀率,发现缓蚀率大小顺序为:(NaPO_3)_6Na_2HPO_4·12H_2ONa_3PO_4·12H_2ONaH_2FO_4·H_2O,用吸附理论解释了这种实验结果,并从理论上讨论了(NaPO_3)_6可作为铝在酸Φ的良好缓蚀剂的可能性,这对开发我省丰富磷资源有一定实际意义全国每年因腐蚀造成300亿元的损失,铁和铝的腐蚀损失又占了90％以上,故研究铝的缓蚀剂有重大意义。根据我省的磷资源优势,本文采用Mulius的量热法研究(NaPO_3)_6,Na_3PO_4·12H_2O,Na·12H_2O和NaH_2PO_4·H_2O对铝在盐酸溶液中的缓蚀作用