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垢效果好。根據(jù)所抑制的電極過程分類. 按照緩蝕劑在電化學(xué)腐蝕過程中抑制的電極反應(yīng)是陽極反應(yīng)還是陰極反應(yīng)或兩者兼而有之,緩蝕劑可分為陽極型緩蝕劑,陰極型緩蝕劑或混合型緩蝕劑. 一般來說,陽極型緩蝕劑使金屬的腐蝕電位Ec向正的方向移動,陰極型緩蝕劑使金屬的腐蝕電位Ec向負的方向移動; 而混合型緩蝕劑則對腐蝕電位Ec的影響較小,故腐蝕電位的移動很小或沒有移動. 3) 根據(jù)所生成保護膜的類型分類[2 ] . 按照緩蝕劑在保護金屬過程中所形成的保護膜的類型,緩蝕劑可以分為鈍化膜型緩蝕劑、沉淀膜型緩蝕劑和吸附膜型緩蝕劑. 其中沉淀膜型緩蝕劑又分為水中離子型和金屬離子型兩種. 2 緩蝕劑在金屬表面形成保護膜的機理分析 2. 1 鈍化膜型緩蝕劑 鈍化膜型緩蝕劑簡稱鈍化劑,為無機強氧化劑[3 ] .如鹽、亞鹽、鉬酸鹽和鎢酸鹽等. 在反應(yīng)中比較容易被還原的強氧化劑才能作鈍化劑. 以鹽為例,鹽包括(H2CrO4) 和重(H2Cr2O7) 的可溶性鹽,如Na2Cr2O7 、Na2CrO4 、K2Cr2O7 、(NH4) 2CrO4 等, 分子結(jié)構(gòu)中鉻為正六價. 鹽和重鹽可以以任何比例混合而不影響緩蝕效果,所以一般統(tǒng)稱為鹽. 鹽有很強的氧化能力,發(fā)生氧化反應(yīng)時Cr6 +還原為Cr3 + . 鹽在較高濃度時是十分有效的陽極鈍化劑. 鹽對碳鋼的鈍化與碳鋼在H2SO4 中的電位極化相似,鈍化時鐵表面發(fā)生的反應(yīng)為: Cr2O72 - + 8H+ + 6e →Cr2O3 + 4H2O 反應(yīng)時被還原的鹽以Cr2O3 的形態(tài)吸附在鐵的表面和鐵表面同時生成的Fe2O3 共同組成鈍化膜,反應(yīng)為: 2Fe + 3H2O →Fe2O3 + 6H+ + 6e 用鹽鈍化的鐵的表面那層鈍化膜,充分脫水,結(jié)構(gòu)致密,防腐性能好. 而其它緩蝕劑處理鐵都無法得到這樣的膜,甚至用KMnO4 強氧化劑也不能達到鹽鈍化鐵的那種程度. 鹽的優(yōu)點是:它不僅對鋼鐵,而且對銅、鋅、鋁及其合金都能給予良好的保護;適用的pH 值范圍很寬(pH = 6~11) ;緩蝕效果特別好,使用鹽作緩蝕劑時,碳鋼的腐蝕速度可低于0. 025 mm/ 年. 鹽的缺點是:毒性大,環(huán)境保護部門對鹽的排放有嚴格的要求;容易被還原而失效,不宜用于有還原性物質(zhì)(例如) 泄露的煉油廠的冷卻系統(tǒng)中. 2. 2 沉淀膜型緩蝕劑 水中離子型緩蝕劑分析以聚鹽為例,聚鹽是目前使用最廣泛、的冷卻水緩蝕劑之一. 除了具有良好的緩蝕性能外,聚鹽還是優(yōu)良的阻垢劑,可阻止水中碳酸鈣和鈣結(jié)垢. 最常用的聚鹽是六偏鈉和三聚鈉. 它們是一些線形無機聚合物。聚鹽具有強表面活性,其分子結(jié)構(gòu)中的P O 基能容易提供電子對給具有空軌道的金屬,牢牢地吸附在金屬上. 聚鹽的緩蝕、阻垢性能都和它的表面活性有關(guān). 聚鹽具有陽極極化和陰極極化雙重緩蝕性能. 聚鹽是一種非氧化型的鈍化劑. 聚鹽加入水中之后,很容易吸附在金屬表面上,并且置換出吸附在金屬表面的一部分H+ 和H2O 分子,降低了溶解氧和H+ 及H2O 反應(yīng)的可能性. 而且,它使溶解氧更容易吸附在金屬表面. 當(dāng)足量的氧吸附在金屬表面時,氧使金屬表面鈍化,所以,聚鹽必須在溶解氧存在條件下才能表現(xiàn)出陽極極化的緩蝕性能. 聚鹽和水中存在的二價金屬離子如鐵、鈣、鋅等結(jié)合,在金屬表面形成一層沉積物膜,起陰極極化作用,抑制金屬的腐蝕,所以聚鹽又是陰極型緩蝕劑. 聚鹽的表面活性使它具有清洗金屬表面的能力. 在冷卻水系統(tǒng)開工時可以用它對系統(tǒng)進行的清洗. 如果系統(tǒng)的污垢不嚴重,聚鹽能逐漸的將污垢清洗出去. 逐漸建立完整的腐蝕控制,它對于控制點蝕和瘤狀或結(jié)節(jié)狀的腐蝕特別有效. 聚鹽在堿性條件下,形成鈣垢的危險很大. 使用聚鹽時,如系統(tǒng)中只有鋼鐵材料,水中的pH值在5. 0~7. 0 為宜. 如系統(tǒng)中存在銅和銅合金,低pH值易使銅受到腐蝕,水中的pH 值應(yīng)嚴格控制在6. 7~7. 0 或添加銅緩蝕劑并降低pH 值,以避免生成鈣垢. pH 值高于8 ,不但會產(chǎn)生鹽垢,同時也會發(fā)生局部的腐蝕. 還有鹽含磷,是微生物生長繁殖的養(yǎng)料,在水中聚鹽會被許多的微生物分解而降低緩蝕性能,也會局部腐蝕并造成微生物污染.
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