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缓蚀剂与腐蚀影响因素

发布时间:2014-01-11 11:05
由于和周围介质相互作用,使材料遭受破坏或使材料恶化的过程称为腐蚀。腐蚀一般分为化学腐蚀、电化学腐蚀和微生物腐蚀。影响材料(通常是金属)腐蚀的因素很多,以循环冷却水系统为例,其影响因素主要有下面几点: ①溶解氧会造成电极反应,阳极的去极化作用,会加速腐蚀的产生。
  ②含盐量随循环水蒸发浓缩而增加,水的导电率增大,容易发生电化学作用,增大腐蚀电流,腐蚀速度上升。如水中氯离子、硫酸根离子含量高时,会增加水的腐蚀性,特别是氯离子含量高时,还是产生点(坑)蚀的主要原因。
  ③悬浮物的增加会加大水的腐蚀速度,而悬浮物的沉积,会引起沉积物下金属的氧浓差电池腐蚀,使局部腐蚀加快。
  ④水中的微生物,特别是一些能产生黏泥的微生物会连同水中的悬浮物在金属表面沉积,引起垢下腐蚀。同时一些微生物的新陈代谢过程参与了电化学过程,促使腐蚀加速。
  ⑤一些腐蚀性溶解气体,会促进金属腐蚀,如硫化氢可与铁生成硫化亚铁,它对碳钢来说是阴极,而碳钢则成为阳极,故加速其腐蚀;二氧化碳溶于水,会增大阴极去极化作用,加速腐蚀过程;溶有二氧化碳后水的PH值降低,使腐蚀产物变得松散,无保护作用,当PH值低于6时,铁表面保护膜被溶解,水中氢离子浓度增加,因而发生析氢反应,使腐蚀速度急剧增加;氨的溶解会形成铜氨络合离子,促进铜的腐蚀。
  ⑥金属表光洁度会影响到金属的腐蚀速度,粗糙的金属表面容易受腐蚀,这与悬浮物及生物黏泥更容易在粗糙金属表面聚积而加速腐蚀有关。
  此外,水温及热负荷、水流速度等因素,也影响到金属的腐蚀速度。
从上述影响金属腐蚀的因素介绍可以看出,药剂缓蚀的基本依据有二:一是利用药剂本身能与水中的游离氧发生氧化还原反应而消耗掉水中的氧,从而抑制溶解氧和硫化氢等的腐蚀;二是药剂成膜,主要是利用药剂和金属表面形成保护膜,隔绝水中的溶解氧向金属表面的扩散和抑制腐蚀性物质对金属表面的腐蚀作用。 按药剂成膜缓蚀基本原理,防蚀膜一般可分为氧化型膜、沉淀型膜和吸附型膜三种。成膜型药剂在水处理中应用较多。 氧化膜型抑制剂与金属表面接触进行氧化而在金属表面上形成一层薄膜,这种膜薄而致密,且与金属结合牢固,它能阻碍水中溶解氧扩散到金属表面,从而抑制腐蚀反应的进行。同时由于这种膜的形成,使金属的腐蚀电位向正的方向移动,因而腐蚀速度降低。 沉淀膜型抑制剂与水中的金属离子(如钙)作用,形成难溶的盐。当从水中析出后沉淀吸附在金属表面上,从而抑制腐蚀反应的进行。已有研究表明,它不和金属离子型抑制剂中的离子起作用,而是和被防腐蚀的金属离子作用形成不溶性盐,沉积在金属表面上以起到防腐蚀的作用。金属离子型抑制剂所形成的沉淀膜比水中离子型抑制剂所形成的膜更薄且致密。水中离子型抑制剂如投加量过大,有可能产生水垢,而金属离子型抑制剂则无此弊病。 吸附膜型抑制剂是靠其分子的极性基和疏水基吸附在金属表面上的特性,即极性基能吸附在金属表面上,而疏水基能阻碍水中的溶解氧扩散到金属表面,从而达到缓蚀的目的。这类抑制剂一般是用于酸液中或非水溶液中,但在光滑金属表面上形成的吸附膜缓蚀性能不好。 相关链接
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