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产品详情
缓蚀剂
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缓蚀剂
在适当浓度和形式的环境(介质)中,可以防止或减缓化学或化合物,因此缓蚀剂也可以称为缓蚀剂。其用量非常小(0.1%~1%),但效果显著。这种保护金属的方法称为缓蚀剂保护。缓蚀剂用于中性介质(锅炉水、循环冷却水)、酸性介质(除锅垢盐酸、镀膜前酸浸溶液)和气体介质(气相缓蚀剂)中。
产品概述
基本概念
在美国材料与实验协会的腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义中,缓蚀剂是“化学品或化学品的混合物,它们可以在适当的环境中(介质)中防止或减缓腐蚀。一般来说,缓蚀剂是在金属表面上使用的物质。少量或少量的这种化学物质的加入可以将介质中的金属材料的腐蚀速率降低到零。同时,还可以保持原有金属材料的物理力学性能不变。合理使用缓蚀剂是防止金属及其合金在环境介质中腐蚀的有效途径。缓蚀剂因其效果好、经济效益高,已成为防腐技术中应用最广泛的方法之一。尤其是在石油产品的生产和加工、化学清洗、大气环境、工业用水、机械、仪器制造和石油化工生产等方面,缓蚀技术已成为主要的防腐手段之一。〔2〕
缓蚀剂的专业名称是防腐缓蚀剂。它也可以被称为缓蚀剂。其用量非常小(0.1%~1%),但效果显著。主要用于中性介质(锅炉水、循环冷却水)、酸性介质(除锅垢盐酸、镀膜前酸浸液)和气体介质(气相缓蚀剂)。抑制效果越大,抑制效果越好。有时几种不同类型的缓蚀剂能获得较好的缓蚀效果,称之为协同效应。相反,如果使用不同类型的缓蚀剂来降低它们的缓蚀效率,则称为拮抗作用。抑制剂可以根据作用机理或保护涂层的特性来分类。〔1〕
常见类型
铜银缓蚀剂苯并三唑-BTA,1,2,3-苯三唑
铜缓蚀剂巯基噻唑MBT
中国科学院编号14930-30
Alias:水溶性噻唑并噻唑
铜腐蚀抑制剂MBT采用塑料桶包装,每桶25公斤,或根据用户要求确定。在阴凉干燥处存放六个月。
铜缓蚀剂甲基苯并三唑
甲基苯并三唑(TA),CAS No.985-43-1,分子式:C7H7N3,相对分子质量:133.16
铜缓蚀剂TA可作为黑色金属和铜合金的缓蚀剂,对黑色金属具有缓蚀作用。铜腐蚀抑制剂TTA吸附在金属表面形成一层薄膜,以保护铜和其他金属免受大气和水中有害介质的腐蚀。铜抑制剂TTA在成膜过程中更均匀,并与噻唑苯并噻唑(MBT)更好地结合。
盐酸酸洗缓蚀剂
酸洗缓蚀剂
酸洗缓蚀剂是一系列产品,属于咪唑啉。采用盐酸清洗金属时,加入盐酸酸洗缓蚀剂可抑制盐酸对钢的腐蚀。
酸洗缓蚀剂按比例加入稀酸溶液中,循环泵打开清洗。酸洗剂在清洗过程中加入酸溶液时按比例加入。
产品分类
缓蚀剂的分类方法多种多样,可从不同的角度对缓蚀剂进行分类。〔1〕〔2〕
化学成分
可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂和聚合物缓蚀剂。缓蚀剂
缓蚀剂
无机缓蚀剂
无机缓蚀剂主要有铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。
有机缓蚀剂
有机抑制剂主要有膦酸(盐)、膦羧酸、Ryukyu benzothiazole、苯并三唑、磺化木质素和其他含氮和氧化合物的杂环化合物。
聚合物缓蚀剂
聚合物抑制剂包括聚乙二醇、波卡、聚天冬氨酸和一些低聚聚合物。
控制部分
根据电化学缓蚀剂控制部分的分类,对阳极缓蚀剂、阴极缓蚀剂和混合缓蚀剂进行了分类。
阳极缓蚀剂
阳极缓蚀剂大多是无机强氧化剂,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上作用,与金属离子反应形成氧化物或氢氧化物膜,以覆盖阳极形成保护膜。这抑制了金属溶解到水中。阳极反应被控制,阳极被钝化。硅酸盐也可分为这种类型,也可以通过抑制阳极反应的腐蚀过程来实现。
阳极型缓蚀剂需要高浓度钝化所有阳极。一旦剂量不足,点蚀将发生在未钝化部分。
  1. 阴极缓蚀剂
    抑制电化学阴极反应的化学试剂称为阴极抑制剂。
    碳酸锌、磷酸盐和氢氧化物、碳酸钙和磷酸盐是阴极抑制剂。阴极抑制剂可与水和金属表面的阴极区域反应,反应产物沉积在阴极中,阴极释放电子的反应随着膜的加厚而被阻挡。在实际应用中,由于水中钙离子、碳酸盐离子和羟基离子的自然存在,需要在水中加入可溶性锌盐或可溶性磷酸盐。
    混合型缓蚀剂
    一些具有表面活性的氮、硫或羟基的有机抑制剂,具有两个相反性质的极性基团,可以吸附在清洁的金属表面上,在阳极和阴极中形成单层。抑制水和溶解氧扩散到金属表面上起到了抑制作用。巯基苯并噻唑、苯并三唑、十六烷基胺等属于该类缓蚀剂。
    保护膜级
    除了中和水处理剂外,大多数水处理抑制剂的缓蚀机理是在金属与水接触的表面形成一层金属和水保护金属保护膜,以达到缓蚀的目的。在。根据缓蚀剂形成的保护膜类型,缓蚀剂可分为氧化膜型、沉积膜型和吸附膜型缓蚀剂。
    氧化膜型缓蚀剂
    铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、正磷酸盐和硼酸盐都被认为是氧化膜抑制剂。铬酸盐和亚硝酸盐都是强氧化剂,可以在水中不溶解氧的情况下与金属发生反应。在金属表面的阳极区域形成致密的氧化膜层。剩下的,或者因为它们的氧化能力弱,或者因为它们不是氧化剂,都需要氧气在金属表面上形成氧化膜。由于这些氧化膜抑制剂是通过抑制腐蚀反应的阳极过程而形成的缓蚀剂,这些阳极抑制剂可以在阳极和金属离子中形成氧化物或氯氧化物。沉积被覆盖在阳极上以形成保护膜。在铬酸盐的情况下,在阳极反应中形成Cr(OH)3和Fe(OH)3。脱水后,在阳极形成保护膜中成为CrO3和Fe2O3(主要是γ-Fe2O3)的混合物。因此,它有时被称为阳极腐蚀抑制剂或危险的缓蚀剂,因为一旦剂量不足(当1L水被单独处理时,所需的剂量达数百甚至数千毫克)将导致点蚀,这使得原始的S更少。腐蚀问题越来越严重。氯离子、高温和高水速会破坏氧化膜。因此,在使用中,应根据工艺条件适当改变缓蚀剂的浓度。硅酸盐也可大致分为这一类,因为它也主要通过抑制阳极过程的腐蚀反应来达到缓蚀作用。然而,它不是由金属铁本身的吸附机制形成的,也不是由二氧化硅与铁的腐蚀产物之间的相互作用所形成的。
    沉淀膜型缓蚀剂
    碳酸锌、磷酸盐和氢氧化物、碳酸钙和磷酸盐是最常见的沉淀膜抑制剂。它们也被称为阴极缓蚀剂,因为它们是通过锌和钙离子与碳酸盐、磷酸盐和羟基自由基在水和金属表面的阴极上反应而沉积的。阴极抑制剂可以与水中的离子相关离子发生反应,反应产物沉积在阴极中。作为一个例子,锌盐被用于在阴极位置产生Zn(OH)2沉淀,从而保护膜。锌盐和其他抑制剂的组合可以提高效率。当存在正磷酸盐时,Zn3(PO4)2或(Zn,Fe)3(PO4)2被沉淀并紧贴在金属表面上,且缓蚀效果更好。在实际应用中,由于钙离子、碳酸盐和羟基自由基在水中自然存在,一般只需要添加可溶性锌盐(如硝酸锌、硫酸锌或氯化锌、锌离子)或可溶性磷酸盐(例如:正磷酸钠或聚磷酸钠)。可以水解成正磷酸钠的磷酸盐。因此,这些可溶的锌盐和可溶性磷酸盐通常被称为沉积膜抑制剂或阴极抑制剂。以这种方式,可溶性磷酸盐(包括聚合磷酸盐)既是氧化膜抑制剂又是沉积膜型抑制剂。此外,还可以发现一些有机磷有机化合物,如有机磷酸(盐)、有机磷酸酯和有机磷羧酸等,它们与它们最终水解成正磷酸盐的能力有关。由于沉淀缓蚀剂不直接与金属表面结合,而且是多孔的,经常在金属表面发生,缓蚀效果不如氧化型膜好。
    吸附型缓蚀剂
    吸附剂主要是有机抑制剂。它们具有极性基因,其可被金属表面电荷吸附,并在整个阳极和阴极区域中形成单层,从而防止或减缓相应的电化学反应。例如,一些含有氮、硫或羟基的有机化合物和表面活性化合物在它们的分子中有两个相反的基团:亲水基团和亲脂性基团。这些化合物的分子在金属表面(例如氨基)上吸附在金属表面上,形成疏水膜的致密层,以保护金属表面免受水腐蚀。Tallow amine,十六烷基胺和十八烷基胺被称为胺胺,常用于水处理。巯基苯并噻唑、苯并三唑和甲基苯并三唑是有色金属(尤其是铜)的理想抑制剂。虽然它们与铜金属本身一起播放膜,但它们不同于典型的氧化物型缓蚀剂,而不是氧化,而是通过在金属表面上与铜离子形成络合物并化学吸附形成膜。当金属表面清洁或活性时,缓蚀剂可形成满意的吸附膜。然而,如果金属表面具有腐蚀产物或结垢沉积,很难形成良好的缓蚀膜,并且可以加入少量表面活性剂来帮助这种腐蚀抑制剂膜。
    由于缓蚀剂的腐蚀机理是以成膜为基础的,因此必须在金属表面快速形成致密的固体膜,这是腐蚀抑制成功的关键。为了快速,水中缓蚀剂的浓度应足够高。在形成膜后,它将被还原成仅修复膜的损伤的浓度。为了紧凑,金属表面应该非常干净。因此,在清洗、污损、污垢和除垢之前,对金属表面进行化学清洗是必不可少的步骤。
    各种缓蚀剂,包括中和胺和胺类,主要用于锅炉冷凝水处理、饮用水处理用硅酸盐等,常用于冷却水处理。铬酸盐,特别是聚磷酸盐和锌盐的铬酸盐,仍然是最理想的缓蚀剂在循环冷却水处理中,如果仅用于碳钢的缓蚀作用。美国仍在相当程度上应用它。当应用时,水的pH值一般被控制为略微酸性,以防止结垢和结垢。但铬酸盐(六价)虽然对循环冷却水中的细菌、藻类等有害微生物有杀灭作用,但对环境造成污染。因此,磷酸盐在世界范围内逐渐被取代。这标志着循环冷却水的碱处理时代的开始。这个概念是控制水的pH值,但让它。利用有机磷酸盐(盐)和聚丙烯酸(盐)等高效阻垢剂和分散剂,解决了水溶液结垢的结垢问题。然而,磷酸盐是水体中微生物的营养来源,其排放会引起水体富营养化,另一方面也会对环境造成污染。结果,在不允许铬酸盐和(多磷酸盐)的地方应用了其他类型的抑制剂。然而,钼酸盐,如钼酸盐,是昂贵的;亚硝酸盐不应该是一个开放式循环冷却水系统中的缓蚀剂,除非有效的杀生物剂能有效地控制能分解它的微生物。硅酸盐的作用差(膜形成时间长),有时在金属表面形成较完整的膜,需要形成2~3的膜。一旦出现鳞片,就很难去除。锌盐中的锌也是重金属,以及铬,这也对水中的生物体构成威胁。因此,人们对磷含量低的有机缓蚀剂的开发和应用产生了极大的兴趣。这就导致了“全有机式”水处理剂的上市。然而,迄今为止,在腐蚀抑制剂的开发和应用方面没有突破,例如过去使用聚磷酸盐使用铬酸盐或使用铬酸盐来使用聚磷酸盐。用“全有机式”缓蚀剂对水的腐蚀条件不应太苛刻。否则,必须修复无机缓蚀剂。
脚注信息
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