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緩蝕(shi)劑類型很多(duō),今天我們就(jiu)一起來了解(jie)一下保👨❤️👨護膜(mó)類緩蝕劑。
保(bao)護膜類
除了(le)中和性能的(de)水處理劑,大(da)部分水處理(li)用的緩蝕劑(jì)🏒的緩🧡蝕機理(li)是在與水接(jie)觸的金屬表(biao)面形成一層(céng)将金屬和水(shuǐ)隔🏃🏻♂️離的金屬(shǔ)保護膜,以達(da)到緩蝕目的(de)。根據緩蝕劑(jì)形成的保護(hù)膜的類型,緩(huǎn)蝕劑可分爲(wei)氧化膜型、沉(chén)積膜型和吸(xī)附膜型緩蝕(shi)劑。
①氧化膜型(xing)緩蝕劑
鉻酸(suan)鹽、亞硝酸鹽(yan)、钼酸鹽、鎢酸(suān)鹽、釩酸鹽、正(zhèng)磷酸鹽、硼酸(suān)鹽等均被看(kàn)作氧化膜型(xíng)緩蝕劑。鉻酸(suan)鹽和亞硝酸(suān)💋鹽都🐇是強氧(yǎng)化劑,無需水(shuǐ)中溶解氧的(de)幫助即能與(yǔ)金📱屬反應💚,在(zai)金屬表面陽(yang)極區形成一(yī)層緻密的氧(yang)化膜🥰。其餘的(de)幾種,或因本(ben)身氧化能力(lì)弱,或因本身(shen)并非氧化劑(ji),都需要氧的(de)幫助才能在(zai)金屬表⛷️面形(xíng)成氧化⁉️膜。由(you)于這些氧化(huà)膜型緩蝕劑(jì)是通過阻抑(yì)腐蝕反應的(de)陽極過程來(lái)達到緩蝕的(de),這些陽極緩(huan)蝕劑能在陽(yang)極與金屬離(li)子作用形成(chéng)氧化物🐉或氯(lü)氧化物。沉積(jī)覆蓋在陽極(ji)上形成保護(hù)膜,以鉻酸鹽(yán)爲例,它在陽(yáng)極反應形成(chéng)Cr(OH)3和Fe(OH)3,脫水後成(cheng)爲CrO3和Fe2O3的混合(hé)物(主要是γ-Fe2O3)在(zài)陽極構成保(bao)護膜。因此有(yǒu)時又被稱作(zuo)陽極型緩蝕(shi)劑或危險型(xíng)緩蝕劑,因爲(wèi)它們一旦劑(ji)量不⛹🏻♀️足(單獨(dú)緩蝕時,處理(li)1L水,所需劑量(liàng)往往高🌍達幾(ji)百、甚至上☎️千(qian)毫克)就會造(zào)成點💘蝕,使本(běn)來不🏃🏻♂️太🤞嚴重(zhòng)的腐蝕問題(tí),反而變得更(geng)💔加嚴重。氯離(li)子、高溫及高(gao)的水流速都(dōu)會破壞🎯氧化(huà)膜,故在應用(yòng)時,要根據工(gōng)藝條件,适當(dāng)改變緩蝕劑(ji)的濃度。矽酸(suan)鹽也可✨粗略(luè)地歸到這一(yī)類裏來,因爲(wèi)它主要🚩也是(shi)通🈲過阻抑腐(fǔ)蝕反應的陽(yáng)極過程來達(dá)到緩蝕的🐆。但(dan)是,它不是通(tōng)過與金屬鐵(tiě)本身、而可能(neng)是由二氧化(hua)矽與鐵的腐(fǔ)蝕産物相互(hù)作用,以吸附(fù)機制來成膜(mó)的。
②沉澱膜型(xing)緩蝕劑
鋅的(de)碳酸鹽、磷酸(suan)鹽和氫氧化(hua)物,鈣的碳酸(suan)鹽和磷酸鹽(yán)是最常見的(de)沉澱膜型緩(huan)蝕劑。由于它(ta)們系由鋅、鈣(gài)陽離子與碳(tan)酸根、磷酸根(gen)和氫氧根陰(yīn)離子在水中(zhong)、于金屬表面(miàn)的陰極區反(fǎn)應而沉積成(chéng)膜,所以又被(bèi)稱作陰極型(xing)緩蝕劑。陰極(ji)緩蝕劑能與(yǔ)水中有🍓關離(li)子反應,反應(yīng)産物在陰極(jí)沉積成膜;以(yi)鋅鹽爲🐪例,它(tā)在陰極部位(wei)産生Zn(OH)2沉澱,起(qǐ)保護膜的作(zuò)用💜。鋅鹽與其(qí)他緩蝕劑複(fu)合使用可起(qǐ)增效作用,在(zài)有正磷酸鹽(yan)存在時,則有(you)Zn3(PO4)2或(Zn,Fe)3(PO4)2沉澱出來(lai)并緊緊粘附(fù)于金屬表面(miàn),緩蝕🔱效果更(gèng)好。在實際應(yīng)💁用中,由于鈣(gai)離子、碳🏃♂️酸根(gēn)和氫氧根在(zài)水中是天然(ran)地存在的,一(yi)般隻需向水(shui)中加入可溶(róng)性鋅鹽(例如(rú):硝酸鋅、硫酸(suān)鋅或氯化鋅(xīn),提供鋅離子(zǐ))或可溶性磷(lin)酸鹽(例如:正(zheng)磷酸鈉🌈或可(kě)水解爲正磷(lin)酸鈉的聚合(he)磷🔴酸鈉,提供(gong)磷酸根),因此(cǐ),通常就把這(zhe)些可溶性鋅(xin)鹽和可溶性(xing)磷酸鹽稱爲(wei)沉積膜型緩(huan)蝕劑或陰極(ji)型緩蝕劑。這(zhè)樣,可溶性磷(lin)酸鹽(包括聚(jù)合磷酸鹽)就(jiù)既是氧化膜(mó)型緩蝕劑,又(yòu)是沉積膜型(xing)緩蝕劑。另外(wai),一些含磷的(de)有機化合物(wu),如有機磷酸(suan)(鹽👨❤️👨)、有機磷酸(suan)酯和有機磷(lín)羧酸,也可歸(guī)到這類緩蝕(shí)劑中,大約與(yǔ)其最終能🔞水(shuǐ)解爲正磷酸(suan)鹽不無關系(xì)。由于沉澱型(xíng)緩蝕膜沒有(yǒu)和🔴金屬🈲表面(mian)直接結合,而(ér)且是多孔的(de),往往出現在(zai)金屬表🌂面附(fù)着不好的現(xian)象,緩蝕效果(guǒ)不如氧化型(xíng)膜。
③吸附膜型(xing)緩蝕劑
吸附(fù)膜型緩蝕劑(jì)多爲有機緩(huǎn)蝕劑,它們具(jù)有極性基因(yīn),可♌被金🤞屬的(de)表面電荷吸(xī)附,在整個陽(yang)極和陰極區(qū)💁域形成一層(céng)單💋分子膜,從(cóng)而阻止或減(jian)緩相應電化(huà)學的反應。如(ru)某些含氮、含(han)硫或含羟基(ji)的、具有表面(miàn)活性的有機(jī)化合物,其分(fèn)子中有兩種(zhong)性質相反的(de)基團;親水基(ji)和親油基。這(zhe)些化合☀️物的(de)分子以⭐親水(shuǐ)基(例如,氨基(jī))吸附于金屬(shu)表面上,形成(cheng)一層緻密的(de)憎水✏️膜,保護(hu)金屬表面不(bú)受水🏃♀️腐蝕。牛(niu)脂胺、十🏃♂️六烷(wan)胺和十八烷(wán)胺🌂等被稱作(zuo)“膜胺”的胺類(lèi),就是水處理(li)中常見的吸(xi)附膜型緩蝕(shí)劑。巯基苯并(bìng)噻唑、苯并三(san)唑和甲基苯(ben)并三唑等是(shi)有色金屬(尤(you)其是銅💞)的理(li)想緩蝕劑。它(ta)們雖然與銅(tóng)金屬本身作(zuò)用成膜,但與(yu)上述典型的(de)氧化膜型緩(huǎn)蝕劑不同,不(bu)是通過👈氧化(huà),而是通過與(yǔ)金屬表面的(de)銅離子形成(cheng)絡合物,以化(huà)學吸附成膜(mo)的。當金屬表(biǎo)面爲清潔或(huò)活性狀态時(shí),此類緩蝕劑(ji)能形成緩蝕(shí)🌈效果令人滿(man)意的吸附膜(mó)。但如果金屬(shu)表面有🔅腐蝕(shi)産物或有垢(gou)沉積的情況(kuàng)下,就很難形(xíng)成效果良好(hǎo)的緩蝕膜,此(cǐ)時可适🙇♀️當加(jiā)入少量表面(mian)活性劑,以幫(bang)助此類💔緩蝕(shí)劑🏃🏻♂️成膜✉️。
由于(yu)緩蝕劑的緩(huǎn)蝕機理在于(yú)成膜,故迅速(su)在金屬表面(miàn)上形成🏃♀️一層(ceng)密而實的膜(mo),乃獲得緩蝕(shí)成功之⭕關鍵(jiàn)。爲了㊙️迅速,水(shui)中緩蝕劑的(de)濃度應該足(zu)夠高,等膜形(xíng)成後,再降至(zhi)隻對膜的破(pò)損起修補作(zuò)用的濃度;爲(wèi)了密實,金屬(shǔ)表✂️面應十分(fen)清潔,爲此,成(chéng)膜前對金屬(shǔ)表面進行化(huà)學清洗除油(you)、除污和除垢(gòu),是必不可少(shǎo)的步驟。
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