缓蚀剂的选用原则

8 3缓蚀剂的选用原则 主讲人 8 3 1腐蚀介质 不同的腐蚀介质应选用不同的缓蚀剂 以达到期望的腐蚀效 中性水介质的腐蚀大多数都是由溶解氧引起的 采用的缓蚀剂多为无机物 以氧化模型和沉淀模型为主 酸性水介质中 腐蚀电池的阴极过程主要是氢去极化过程 使用的缓蚀剂则多为有机物 以吸附膜型为主 碱性介质中 大多数金属会生成氢氧化物沉淀膜或钝化膜 因而腐蚀不严重 但是铝和锌在碱性介质中却腐蚀严重 在碱性不太强的水溶液中对铝较为有效的缓蚀剂是整合剂 琼胶 硅酸盐等沉淀膜型缓蚀剂 而吸附膜型缓蚀剂则不太有效 石油与水共存的介质 应该从水与油两方面来选用缓蚀剂 水中与上述情况相同 而油中应采用油溶性的吸附膜缓蚀剂 有机物 或采用性质介于油溶性和水溶性之间的乳化型缓蚀剂 大气中则应采用在常温下具有一定蒸汽压的挥发型缓蚀剂 当在腐蚀介质中使用缓蚀剂时 必须考虑蚀剂在介质中的溶解度问题 石油工业中用的缓蚀剂应在油相中有一定的溶解度 对于气相缓蚀剂 则是要求其有一定的挥发度 溶解度太低将影响缓蚀剂在介质中的运输 使缓蚀剂不能有效到达金属的表面 即使缓蚀剂的吸附性很好 也不能充分发挥缓蚀作用 介质的温度 流动速度等因素都会影响缓蚀剂功效 随着介质温度升高 大多数有机及无机缓蚀剂的吸附作用减弱 导致缓蚀剂效率显著降低 金属腐蚀加剧 也有一些用于中性水溶液中的缓蚀剂 其缓蚀效率几乎不随温度变化 然而 对于有些缓蚀剂来说 温度升高会促使其化学吸附于金属表面 或者形成类似氧化物膜的钝化层 从而提高缓蚀效率 当介质温度升高时 这种缓蚀剂最具有实用价值 在大多数情况下 提高介质的流速会造成缓蚀效率降低 甚至加速腐蚀 使缓蚀剂变成腐蚀的激发剂 但是 当缓蚀剂由于扩散不良影响效果时 增加介质流速反而会促进缓蚀剂比较容易到达金属表面 从而起到较好的缓蚀作用 8 3 2被保护金属种类 适宜采用缓蚀剂保护的金属是铁 铜 铝 锌 镁 钛 锡等金属及其合金和镀层 不同金属的排布 化学性质等可能差异较大 他们在不同介质中的腐蚀性质也不同 因此 当选择缓蚀剂时 要考虑金属的腐蚀性质 例如 对于难钝化的金属 采用氧化型缓蚀剂起不到缓蚀效果 同时如果被保护系统是由多种金属构成的 那么单一的缓蚀剂可能无法满足使用要求 此时需要考虑多种缓蚀剂配合使用的问题 8 3 3缓蚀剂的用量 对于大多数有机及无机缓蚀剂来说 在酸性及浓度不大的中性介质中 金属的腐蚀速率随缓蚀剂用量的增加而降低 只要能产生有效的缓蚀作用 缓蚀剂的用量越少越好 一般来说 在某一浓度下 缓蚀剂的缓蚀效果最好 浓度过高或过低都会使缓蚀效率降低 但是 缓蚀剂用量不足也可能会加速加速腐蚀 需要特别注意 8 3 4缓蚀剂的复配 由于金属腐蚀情况的复杂性 采用单一的缓蚀物资效果不够好 因此缓蚀剂很少是采用单种缓蚀物质的 当选用协同作用效果好的多种缓蚀剂复配使用时 总的缓蚀效率比各缓蚀剂单独使用时缓蚀效果的加和还要好许多 产生协同效应的机理随所选用物质的性质而异 目前许多内容还不太清楚 这也是当前为提高缓蚀效率需要研究的重点课题 缓蚀剂在使用时 除了考虑抑制腐蚀的目标外 还应该考虑工业体系运转的总体效果 例如 油田注水井环形空间水除了能引起注水井油套管金属腐蚀外 还存在结垢 硫酸盐还原菌繁殖加深腐蚀等问题 因此 对注水井环形空间水的处理 除了加入缓蚀剂外 还应加入阻垢剂和杀菌剂 如中原油田的HK 1环空保护液 8 3 5药剂的配伍 在油田油井和油气集输系统中 缓蚀剂与破乳剂等药剂同时使用 而在整个水处理系统中 缓蚀剂与阻垢剂 杀菌剂和净水剂等多种药剂也几乎同时加投使用 因此 应当特别注意各种药剂之间的配伍问题 例如 水处理系统使用的药剂能与水互溶 药剂不会出现沉淀或者发生 盐析 现象 各类药剂之间能够互溶 不产生沉淀和降效等不利影响 此外为了充分发挥各类药剂的效果 应定期清洗系统 清洗设备表面的沉积物和污垢 使缓蚀剂与腐蚀点充分接触 以达到好的缓蚀效果 8 3 6缓蚀剂对环境的影响 应当尽可能采用环保的 低毒的缓蚀剂 而且废水排放时应考虑毒性消除处理问题 许多高效地缓蚀剂都带有毒性 导致其使用范围受到限制 例如 铬酸盐在中性水溶液中是高效的氧化膜型缓蚀剂 较少的用量即可达到很好的缓蚀效果 能对钢铁以及大多数其他金属进行有效的保护 但是 由于6价的铬会在人体及动物体内积累 对人体健