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缓蚀剂

工控家百科顾问团

贡献者:工控家001  最后更新:2021-05-12 14:37:00  浏览数:2308

缓蚀剂是以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物,因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%~1%),但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质(锅炉用水、循环冷却水)、酸性介质(除锅垢的盐酸,电镀前镀件除锈用的酸浸溶液)和气体介质(气相缓蚀剂)

关键词: 缓蚀剂概述工作原理应用分类选型指南维护保养注意事项故障排除


1概述

缓蚀剂是以适当的浓度和形式存在于环境(介质)中时,可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物,因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%~1%),但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质(锅炉用水、循环冷却水)、酸性介质(除锅垢的盐酸,电镀前镀件除锈用的酸浸溶液)和气体介质(气相缓蚀剂)。


2应用

缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。某些有机物质,被有效地吸附在金属的表面上,从而明显地影响表面的电化学行为。其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种,结果都是使腐蚀电流降低。  缓蚀剂的作用不仅如此,它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。总之,在同时发生金属溶解的工业方面,或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。缓蚀剂都起着重要的作用。另外,电镀中的整平剂,从其本来的定义备不属于缓蚀剂的范畴;但是,其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。

3分类

① 阳极型缓蚀剂

阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂,如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用,生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制,阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类,也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的。

阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度,以使全部阳极都被钝化,一旦剂量不足,将在未被钝化的部位造成点蚀。

②阴极型缓蚀剂

抑制电化学阴极反应的化学药剂,称为阴极型缓蚀剂。

锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物,钙的碳酸盐和磷酸盐为阴极型缓蚀剂。阴极型缓蚀剂能与水中、与金属表面的阴极区反应,其反应产物在阴极沉积成膜,随着膜的增厚,阴极释放电子的反应被阻挡。在实际应用中,由于钙离子、碳酸根离子和氢氧根离子在水中是天然存在的,所以只需向水中加入可溶性锌盐或可溶性磷酸盐。

③混合型缓蚀剂

某些含氮、含硫或羟基的、具有表面活性的有机缓蚀剂,其分子中有两种性质相反的极性基团,能吸附在清洁的金属表面形成单分子膜,它们既能在阳极成膜,也能在阴极成膜。阻止水与水中溶解氧向金属表面的扩散,起了缓蚀作用,巯基苯并噻唑、苯并三唑、十六烷胺等属于此类缓蚀剂。

 


4选型指南

a.金属的腐蚀速率随缓蚀剂用量增加而降低。大多有机及无机缓蚀剂在酸性及浓度不大的中性介质中,都属于这种情况。实际使用中应结合保护效果,考虑综合效益,合理确定缓蚀剂用量。

b.缓蚀剂的浓度和金属腐蚀速率的关系有极限值。即在某一浓度时缓蚀效果最好,浓度过低或过高都会使缓蚀效率降低。因此在使用这类缓蚀剂时,必须注意缓蚀剂不要过量。

c. 缓蚀剂用量不足会加速金属腐蚀。大部分氧化剂如铬酸盐、重铬酸盐、过氧化氢以及硅酸钠等居于这类缓蚀剂。对于这类缓蚀剂加量太少是危险的,必须十分注意。一般情况下,对于长期需要采用缓蚀剂保护的设施,为了能形成良好的基础保护膜.首次缓蚀剂用量往往比正常操作时高4—5倍。

d.对于陈旧设备采用缓蚀剂保护时,因金属表面存在的垢层和氧化铁等要额外消耗一定量的缓蚀剂,剂量应适当增加。

 


5注意事项

正确使用缓蚀剂主要表现在对酸洗条件的控制上。说得确切一点,就是根据工艺参数选定了合适的缓蚀剂之后,实际酸洗时就应该反过来根据缓蚀剂的性能限定酸洗工艺参数可能的变动范围。

正确使用缓蚀剂的另一个重要的问题是缓蚀剂浓度。缓蚀剂的任何性能都只有在缓蚀剂达到某一浓度以后才表现出来。因此,要保证缓蚀效果,就不仅只看多少吨酸液加了多少公斤缓蚀剂,更重要的是要看缓蚀剂的分配是否均匀。一定要避免某一局部缓蚀剂浓度偏高,另一些局部浓度又偏低的不均匀现象发生。缓蚀剂浓度往往是无法用化学方法测定的。其浓度的控制主要是从加入方式上加以保证。缓蚀剂的添加方式,应根据选用缓蚀剂性能的不同而异,可以预先加入到水中,也可以预先加入到浓酸中或在加酸的同时加入缓蚀剂。无论哪一种方式,都必须使缓蚀剂的加入速度同进入锅炉的酸液成一定的比例。这样,当整个锅炉充满酸液的同时,缓蚀剂也正好按规定量均匀地分配在整个酸洗系统中。缓蚀剂的加入可以用人工从酸箱口加入,也可以用计量泵同酸管并行注入到酸洗系统中。有条件的地方,采用后一种方式为好,这样既能保证添加缓蚀剂的质量,又省工安全。

 


参考资料

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