鹽酸緩蝕劑的選用原則
發(fā)布時(shí)間： 2012-5-14 13:38:49
金屬材料
不同金屬材料原子的電子排布不同，因此，它們的化學(xué)、電化學(xué)和腐蝕特性不同，在介質(zhì)中的吸附和鈍化的特性也不同，銅鐵是用量最大、使用最廣的金屬，它們用的鹽酸緩蝕劑也是研究和使用最多的。鐵(Fe)元素是第26號(hào)過(guò)渡金屬元素，價(jià)電子的排布是3d64s2，故d軌道尚有4個(gè)空位，易接受電子，對(duì)許多帶有弧對(duì)電子的基團(tuán)產(chǎn)生吸附。
銅是另一類(lèi)使用較多的有色金屬，銅(Cu)的價(jià)電子排布是3d10 4s1，它的d軌道已布滿電子，故很多高效鋼鐵用的鹽酸緩蝕劑對(duì)銅效果不好。因此，如果保護(hù)系統(tǒng)是由多種金屬組成，如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻系統(tǒng)可包括鑄鐵（鋼）、銅、鋁、鉛和錫(焊接點(diǎn))等多種金屬材料，則單一的鹽酸緩蝕劑物質(zhì)難以全面滿足防護(hù)要求。對(duì)于這種系統(tǒng)，銅腐蝕溶解后還會(huì)在電位較負(fù)的鋼鐵和鋁。表面沉積，產(chǎn)生銅/鐵、銅/鋁電偶腐蝕，故發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液中使用多種鹽酸緩蝕劑復(fù)配。
腐蝕介質(zhì)
金屬在不同pH的水溶液中的腐蝕機(jī)理不相同。因此，鹽酸緩蝕劑在選用時(shí)也有所不同。一般中性介質(zhì)水中使用的鹽酸緩蝕劑以無(wú)機(jī)鹽酸緩蝕劑為主．但近年來(lái)也有用有機(jī)鹽酸緩蝕劑；酸性介質(zhì)中以有機(jī)鹽酸緩蝕劑較多，以吸附型有機(jī)鹽酸緩蝕劑為主，但必須根據(jù)實(shí)際情況綜合考慮。如油田注水用的鹽酸緩蝕劑，由于油田污水水質(zhì)不同（氯化鈣型、碳酸氫鈉型、硫酸鹽水）和礦化度不同，使用有機(jī)鹽酸緩蝕劑種類(lèi)也不同。
對(duì)于油類(lèi)介質(zhì)，它的電阻很大，去極化劑不易溶解分散，金屬在油類(lèi)中不易腐蝕，但在潮濕大氣環(huán)境中，水分子的吸附導(dǎo)致水在金屬表面凝集，促進(jìn)了腐蝕。為此，需要采用油溶性的吸附型鹽酸緩蝕劑，以排除水的吸附，起防銹作用。
使用鹽酸緩蝕劑時(shí)必須考慮它與腐蝕介質(zhì)的“相溶性”或溶解度問(wèn)題。如氣相鹽酸緩蝕劑應(yīng)有一定的蒸氣壓，有的石油工業(yè)用的鹽酸緩蝕劑應(yīng)有油溶性等。緩蝕物質(zhì)的溶解度太低將影響它在介質(zhì)中的傳遞不能有效地達(dá)到金屬表面，雖然其吸附性能好，但不能充分發(fā)揮出來(lái)。此時(shí)，可添加適當(dāng)?shù)闹軇┗虮砻婊钚詣?，以增加緩蝕物質(zhì)的分散性，如切削油中采用乳化劑或助溶劑等。有時(shí)也可通過(guò)化學(xué)處理在緩蝕物質(zhì)分子上接親水性的極性集團(tuán)以增加其在水中的分散性與溶解度。
鹽酸緩蝕劑的用量和復(fù)配
鹽酸緩蝕劑的用量，只要能產(chǎn)生有效的保護(hù)作用當(dāng)然越少越好，因?yàn)榭梢詼p少費(fèi)用。鹽酸緩蝕劑用量過(guò)多，有可能改變介質(zhì)的性質(zhì)（如PH）甚至減弱緩蝕效果，增加費(fèi)用。鹽酸緩蝕劑的效果與用量的關(guān)系并不是線性的。鹽酸緩蝕劑用量太少時(shí)，作用不大，當(dāng)達(dá)到一定“臨界濃度”時(shí)，緩蝕作用明顯增加，當(dāng)進(jìn)一步加大鹽酸緩蝕劑用量時(shí)，作用增加有限。臨界濃度隨體系的性質(zhì)而異，在選用鹽酸緩蝕劑時(shí)必須預(yù)先進(jìn)行試驗(yàn)，以便選出合適的用量。對(duì)于沉淀膜型鹽酸緩蝕劑，初始使用時(shí)用量加大些（可比正常用量高出一二十倍），以快速促成完好的保護(hù)膜，即所謂“預(yù)膜”處理，常常能取得很好的保護(hù)效果。
鹽酸緩蝕劑復(fù)配問(wèn)題是研究鹽酸緩蝕劑工作的一個(gè)重要內(nèi)容，由于金屬腐蝕情況復(fù)雜性，采用單一種鹽酸緩蝕劑效果不夠好。多種緩蝕物質(zhì)復(fù)配組合使用往往比單一種鹽酸緩蝕劑使用時(shí)總的效果高出許多，這就是鹽酸緩蝕劑協(xié)同效應(yīng)。鹽酸緩蝕劑協(xié)同效應(yīng)作用機(jī)理研究是當(dāng)前鹽酸緩蝕劑研究的重點(diǎn)之一。
本文參考《清洗劑、除銹劑與防銹劑》一書(shū)。
常見(jiàn)問(wèn)題
相關(guān)鏈接
