如何判断缓蚀阻垢剂

　　1 　缓蚀剂的分类

　　缓蚀剂的运用广泛,种类繁多,分类方法也较多,人们常常从不同的角度对缓蚀剂进行分类,常见的分类方法有:

　　1) 依据化学组成分类[1 ] . 依照构成缓蚀剂的物质是无机化合物仍是有机化合物可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂.

　　2) 依据所按捺的电极进程分类. 依照缓蚀剂在电化学腐蚀进程中按捺的电极反响是阳极反响仍是阴极反响或两者兼而有之,缓蚀剂可分为阳极型缓蚀剂,阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂.

　　一般来说,阳极型缓蚀剂使金属的腐蚀电位Ec向正的方向移动,阴极型缓蚀剂使金属的腐蚀电位Ec向负的方向移动; 而混合型缓蚀剂则对腐蚀电位Ec的影响较小,故腐蚀电位的移动很小或没有移动.

　　3) 依据所生成维护膜的类型分类[2 ] . 依照缓蚀剂在维护金属进程中所构成的维护膜的类型,缓蚀剂能够分为钝化膜型缓蚀剂、堆积膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂. 其中堆积膜型缓蚀剂又分为水中离子型和金属离子型两种.

　　2 　缓蚀剂在金属外表构成维护膜的机理剖析

　　2. 1 　钝化膜型缓蚀剂

　　钝化膜型缓蚀剂简称钝化剂,为无机强氧化剂[3 ] .如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐和钨酸盐等. 在反响中比较简单被复原的强氧化剂才干作钝化剂. 以铬酸盐为例,铬酸盐包括铬酸(H2CrO4) 和重铬酸(H2Cr2O7) 的可溶性盐,如Na2Cr2O7 、Na2CrO4 、K2Cr2O7 、(NH4) 2CrO4 等,

　　分子结构中铬为正六价. 铬酸盐和重铬酸盐能够以任何份额混合而不影响缓蚀作用,所以一般统称为铬酸盐.

　　铬酸盐有很强的氧化能力,发作氧化反响时Cr6 +复原为Cr3 + . 铬酸盐在较高浓度时是非常有用的阳极钝化剂. 铬酸盐对碳钢的钝化与碳钢在H2SO4 中的电位极化类似,钝化时铁外表发作的反响为:

　　Cr2O72 - + 8H+ + 6e →Cr2O3 + 4H2O

　　反响时被复原的铬酸盐以Cr2O3 的形态吸附在铁的外表和铁外表一起生成的Fe2O3 一起组成钝化膜,反响为:　2Fe + 3H2O →Fe2O3 + 6H+ + 6e

　　用铬酸盐钝化的铁的外表那层钝化膜,充沛脱水,结构致密,防腐功能好. 而其它缓蚀剂处理铁都无法得到这样的膜,乃至用KMnO4 强氧化剂也不能到达铬酸盐钝化铁的那种程度.

　　铬酸盐的长处是:它不仅对钢铁,并且对铜、锌、铝及其合金都能给予杰出的维护;适用的pH 值范围很宽(pH = 6～11) ;缓蚀作用特别好,运用铬酸盐作缓蚀剂时,碳钢的腐蚀速度可低于0. 025 mm/ 年. 铬酸盐的缺陷是:毒性大,环境维护部门对铬酸盐的排放有严厉的要求;简单被复原而失效,不宜用于有复原性物质(例如硫化氢) 走漏的炼油厂的冷却体系中.

　　2. 2 　堆积膜型缓蚀剂

　　水中离子型缓蚀剂剖析以聚磷酸盐为例,聚磷酸盐是目前运用最广泛、最经济的冷却水缓蚀剂之一. 除了具有杰出的缓蚀功能外,聚磷酸盐仍是优良的阻垢剂,可阻挠水中碳酸钙和硫酸钙结垢. 最常用的聚磷酸盐是六偏磷酸钠和三聚磷酸钠. 它们是一些线形无机聚合物。聚磷酸盐具有强外表活性,其分子结构中的P O 基能简单供给电子对给具有空轨迹的金属,牢牢地吸附在金属上. 聚磷酸盐的缓蚀、阻垢功能都和它的外表活性有关. 聚磷酸盐具有阳极极化和阴极极化双重缓蚀功能.

　　聚磷酸盐是一种非氧化型的钝化剂. 聚磷酸盐参加水中之后,很简单吸附在金属外表上,并且置换出吸附在金属外表的一部分H+ 和H2O 分子,下降了溶解氧和H+ 及H2O 反响的可能性. 并且,它使溶解氧更简单吸附在金属外表. 当足量的氧吸附在金属外表时,氧使金属外表钝化,所以,聚磷酸盐有必要在溶解氧存在条件下才干表现出阳极极化的缓蚀功能. 聚磷酸盐和水中存在的二价金属离子如铁、钙、锌等结合,在金属外表构成一层堆积物膜,起阴极极化作用,按捺金属的腐蚀,所以聚磷酸盐又是阴极型缓蚀剂. 聚磷酸盐的外表活性使它具有清洗金属外表的能力. 在冷却水体系开工时能够用它对体系进行全面的清洗. 如果体系的尘垢不严峻,聚磷酸盐能逐步的将尘垢清洗出去. 逐步树立完好的腐蚀操控,它关于操控点蚀和瘤状或结节状的腐蚀特别有用.

　　聚磷酸盐在碱性条件下,构成磷酸钙垢的风险很大. 运用聚磷酸盐时,如体系中只有钢铁资料,水中的pH值在5. 0～7. 0 为宜. 如体系中存在铜和铜合金,低pH值易使铜遭到腐蚀,水中的pH 值应严厉操控在6. 7～7. 0 或添加铜缓蚀剂并下降pH 值,以避免生成磷酸钙垢. pH 值高于8 ,不但会发作磷酸盐垢,一起也会发作部分的腐蚀. 还有磷酸盐含磷,是微生物生长繁衍的养料,在水中聚磷酸盐会被许多的微生物分化而下降缓蚀功能,也会部分腐蚀并形成微生物污染.

　　金属离子型缓蚀剂剖析以铜缓蚀剂为例[4 ] ,当设备用铜和铜合金制造时,存在一种特别的腐蚀问题:被腐蚀而发作的铜离子很简单和较生动的金属,如铁和铝等发作如下反响:

　　Fe + Cu2 + →Cu + Fe2 +

　　2Al + 3Cu2 + →2Al3 + + 3Cu

　　铜离子经复原而生成的金属铜便堆积在生动金属上面,铜作为阴极,生动金属为阳极,构成腐蚀电池. 因为铜的电位较低(Eo氧化= - 0. 337 V) ,腐蚀电池的电动势很大,会使生动金属遭到严峻的、穿透速度很快的腐蚀. 铜和铜合金发作的铜离子,还会被水带到很远的地方堆积下来而引起腐蚀. 将水中的铜离子浓度操控在0. 1 mg/ L 以下能够避免这种腐蚀,冷却水体系所运用

　　的缓蚀剂,大多数都能按捺铜遭到腐蚀,但将水中的离子浓度操控在0. 1 mg/ L 以下,要在中性和碱性水中才干实现. 因而,运用有铜和铜合金资料的冷却水的pH值有必要操控在6. 5 以上. 下面介绍几种重要的铜缓蚀剂:

　　1)β—疏基苯并噻唑(MBT) [5 ,6 ] (Mercaptobenzoth2iazole) ,其结构式为:

　　关于铜和铜合金,β—疏基苯并噻唑是一种特别优良的缓蚀剂,它在低浓度时(例如2 mg/ L) 就能将铜和铜合金的腐蚀速度降得很低. 铜的外表对β—疏基苯并噻唑有很强的化学吸附作用,吸附在铜外表的β—疏基苯并噻唑按一定的方法排列,将腐蚀物质隔开,并且阻挠铜变为铜离子进入水中而引起腐蚀.β—疏基苯并噻唑对铜堆积在铁和铝等生动金属上而引起的电偶腐蚀的按捺也很有用.　β—疏基苯并噻唑的长处是: (1) 对铜和铜合金的腐蚀操控比较有用; (2) 用量少. 它的缺陷是:易被氧化而失效,所以应避免和氧化剂型的缓蚀剂一起运用;对氯和氯胺很灵敏,也易被它们氧化.

　　2) 1 ,2 ,3 —苯并三唑(BTA) (Benzotriazole) ,结构式为

　　1 ,2 ,3 —苯并三唑是一种很有用的铜和铜合金缓蚀剂.它对铜的缓蚀作用与MBT类似:铜的外表对苯并三唑或苯并三唑与铜离子的螯合物有激烈的化学吸附作用,在铜外表构成防腐屏幕,避免腐蚀性物质与铜触摸,又阻挠铜进入水中成为铜离子. 所以它不但能按捺金属基体上的铜溶解进入水中,并且还能使进入水中的铜离子钝化,避免铜在钢、铝、锌及镀锌铁等金属上的堆积和黄铜的脱锌. 此外,1 ,2 ,3 —苯并三唑对铁、镉、锌、锡也有缓蚀作用. 它的运用浓度比MBT 还低,只需1 mg/ L 就能树立对铜和铜合金的杰出维护,运用时的pH 值范围为5. 5～10 ,浓度不用随pH 值而调整.1 ,2 ,3 —苯并三唑的抗氧化能力强,不会因加氯而遭到损坏. 虽然氯会与它生成不稳定的化合物,使它对铜的维护作用削弱.　1 ,2 ,3 —苯并三唑的长处是:对铜和铜合金的缓蚀作用好;更能耐受氯的氧化作用. 它的缺陷是价格较高.

　　3) 硫酸亚铁:硫酸亚铁是特别的缓蚀剂,常作为海水、其他咸水或直流冷却体系中的铜和铜合金的缓蚀剂. 用海水作冷却水的铜换热器,加以硫酸亚铁使铜管内壁出产一层含有铁化合物的维护膜,乃至能够厚达0. 0762 mm ,有用地按捺铜遭到的腐蚀,特别是水流冲刷引起的腐蚀. 这一进程称为硫酸亚铁造膜处理.

　　硫酸亚铁的长处是:价格便宜,用量少;污染较轻.它的缺陷是:造膜技术较为复杂;冷却水中含有硫化氢或其它复原性物质,且污染很严峻时,硫酸亚铁造膜无效.

　　2. 3 　吸附膜型缓蚀剂

　　吸附膜型缓蚀剂如有机胺、木质素类、葡萄糖酸盐等. 以有机胺为例,有机胺是用作冷却水体系的吸附膜剂,这种有机胺又称为膜胺,主要指C10～C20的链状脂肪族胺. 如C16 H33NH2 、(C16 H33 ) 2NH、C18 H37NH2 、(C18H37) 2NH. 它们制造简单,缓蚀功能较好,所以运用也较广. 胺及其衍生物也具有较好的缓蚀功能. 有机胺分子中的亲水基团为—NH2 和NH ,亲油基团为烷基. 有机胺投加到水中后,氨基(亲水基) 吸附在金属外表,烷基(亲油基) 朝外(腐蚀环境) . 金属外表都吸附了有机胺后,就构成一层吸附膜. 吸附膜中的烷基发挥遮盖作用. 阻挠水、氯离子和氧等腐蚀性物质和金属触摸,起到避免金属腐蚀的作用. 因为氨基能稳固地吸附在金属外表,故可避免水流速对吸附膜的损坏作用. 有机胺能透过金属外表上已存在的腐蚀产品或尘垢面而逐步在金属外表构成维护膜. 因而,有机胺不仅能够用于比较清洁的体系. 并且可用在已运转一段时间且存在一些腐蚀和尘垢的体系. 有机胺在渗透穿过腐蚀产品和尘垢并在金属外表附着的进程中,能使这些尘垢和腐蚀产品相互的结合松弛,与金属外表的粘聚力下降,使它们逐步掉落而被水冲走. 因为有机胺有相当好的清洗金属外表的能力,所以在尘垢比较多的体系中运用有机胺时,要逐步参加,并慢慢添加其浓度,以免剥落下来的尘垢太多,形成热交换器管子阻塞.

　　C16H33NH2 、(C16H33) 2NH、C18H2 ,NH2 、(C18H37) 2NH

　　等有机胺只需加2 %左右于冷却水中,就可均匀扩散到各个角落. 开始浓度由20 mg/ L～50 mg/ L 分批投入,待有机胺在金属外表构成单分子膜后,就消耗较少,只需补充丢失量即可. 有机胺的膜相当牢固,成膜后在冷却水中保持几个mg/ L 即可,短时间停止投药或水中有机胺浓度降到零也不会引起多大改变,发现后及时投药就能够. 有机胺的缓蚀作用相当好. 在一般的冷却水体系运用,其缓蚀率可达90 %以上,经常受冲刷和侵蚀的区域约为50 %. 独自运用有机胺的防腐作用好,如再和其它缓蚀剂一起运用,防腐蚀作用则更佳. 但有机胺的防腐蚀功能受盐量的影响较大. 在含盐高的水中,单体胺的扩散较困难,防腐蚀能力下降,在海水中投加50 mg/ L 的胺对碳钢的缓蚀率仅有35 %～60 % ,添加胺的浓度至200 mg/ L ,缓蚀率也只有60 %

　　～80 %.

　　有机胺的长处是:缓蚀作用好;抗氯功能杰出,加氯杀菌不会影响有机氨的防护作

　　缓蚀阻垢剂的测定是依据调试，腐蚀点量，吸附、预膜、钝化的一系列的检测，你已然自己能够调配你应该自己也能够调试啊!