绿色缓蚀剂的研究现状及举例
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要：本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。
关键词：缓蚀剂；防腐技术；发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。
缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。
缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术，广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。
2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多，常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等，至今尚难以有统一的分类方法。
常见到的分类方法有以下几种。
2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1) 阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程。
例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。
一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。
(2) 阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移，或者被阴极还原，或者与阴离子反应而形成沉淀膜，使阴极过程受到阻滞。
例如ZnSO4、Ca(HCO3) 2、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb 覆盖在阴极表面，以阻滞腐蚀。
(3) 混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。
例如含氮和含硫的有机化合物。
2.2 按化学成分分类(1) 无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。
(2) 有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。
2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1) 氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。
例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。
由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。
(2) 沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。
绿色缓蚀剂对金属铝的缓蚀性能研究进展
第47卷第12期2019年6月广 州 化 工Guangzhou Chemical IndustryVol.47No.12Jun.2019绿色缓蚀剂对金属铝的缓蚀性能研究进展*刘云霞,文家新(重庆工业职业技术学院,重庆 401120)摘 要:两性金属铝因其优异性能而广泛应用于电工电子等多个领域,但当pH<5时或pH>9时,铝会被腐蚀,这两种情况下都需要添加缓蚀剂来减少铝的腐蚀㊂本文首先介绍了缓蚀剂的概念及分类,然后综述了缓蚀剂对金属铝在不同介质中的缓蚀作用机理,接着综述了绿色缓蚀剂对金属铝在不同介质中的缓蚀性能的研究进展,总结其缓蚀规律㊂展望了将来金属铝基绿色缓蚀剂的具体发展方向㊂关键词:绿色缓蚀剂;铝;缓蚀性能 中图分类号:TG17 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2019)12-0027-02*基金项目:重庆市教委科学技术研究项目(KJ1603011)㊂第一作者:刘云霞(1985-),女,博士,副教授,主要研究方向为缓蚀剂㊁电池㊂Research Progress on Corrosion Inhibition of Green CorrosionInhibitors for Aluminium Metals *LIU Yun -xia ,WEN Jia -xin(College of Chemistry and Pharmaceutical Engineering,Chongqing 401120,China)Abstract :Aluminum has excellent character and is used widely for many fields,such as electrical and electronical.However,when pH<5or pH>9,aluminum will be corroded,corrosion inhibitors should be added to reduce the corrosion of aluminum.The concept and classification of corrosion inhibitor were introduced.Then the inhibition mechanism and research progress of green corrosion inhibitor on corrosion inhibition of aluminum in different media were reviewed,and the corrosion inhibition law of green inhibitor was summarized.The development trend of green corrosion inhibitor for aluminum was prospected.Key words :green corrosion inhibitor;aluminum;corrosion inhibition property金属铝具有密度小㊁质量轻㊁外观美㊁比强度高㊁导电性好㊁易于成型等优点,广泛应用于电工㊁电子㊁化工㊁航空㊁建材㊁交通等领域及日常生活中㊂相对其他金属而言,金属铝具有较好的耐腐蚀性能,因为它能在空气中形成一层致密稳定的氧化膜,阻止Al 的进一步氧化,但这层膜是两性氧化物,只有在pH 介于5~9之间时才能保持稳定㊂当pH<5时,这层膜会大量溶解生成Al 3+;当pH>9时,则会生成AlO 3+2,这两种情况下都需要添加缓蚀剂来减少铝的腐蚀[1]㊂早期缓蚀剂多为无机缓蚀剂和有机类的纯化学品缓蚀剂,如铬酸盐㊁亚硝酸盐㊁磷酸盐及一些含氮类㊁磷类化合物等,大多有毒,且其残留物难于降解,严重危害环境及人类健康㊂随着人们环保意识的加强和对社会发展可持续性的要求,研究和开发出环境友好型缓蚀剂,是缓蚀剂的研究的重要方向之一[2]㊂从天然植物中提取绿色缓蚀剂,不仅成本低㊁来源广,且在低毒,低残留及后续处理方面有着突出的优越性,在缓蚀剂研究领域中具有重要地位,成为近年来国内外化学㊁水处理等领域研究的热点课题和绿色缓蚀剂研究的重要方向[3]㊂1 缓蚀剂的概念及分类缓蚀剂是一种指以适当的浓度和形式存在于介质中的可以防止或减缓金属腐蚀的纯净物或混合物㊂加入微量或少量缓蚀剂可使金属在介质中的腐蚀速度明显降低直至为零,同时金属的物理机械性能保持不变㊂按化学成分,缓蚀剂可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂㊂一般而言,无机金属缓蚀剂必须容易与金属发生氧化反应,在金属表面形成一层不能渗透的氧化膜,从而阻止介质中的离子与金属的进一步相互作用,延缓金属在介质中的溶解㊂但大多数无机缓蚀剂的毒性大,例如铬酸盐㊁亚硝酸盐㊁硅酸盐等都具有较大的毒性㊂有机缓蚀剂则必须含有杂原子或者双键,具有大比表面积,活性中心等等,这样通过吸附作用能在金属表面形成一层覆盖层,从而隔绝金属与外界活性离子的接触㊂大多数有机缓蚀剂的价格较高,成为阻止其可持续发展的关键因素㊂近年来,从天然植物中提取新型高效㊁环境友好型的绿色缓蚀剂已成为未来缓蚀剂的发展方向㊂2 缓蚀剂对铝在不同介质中的缓蚀机理概述缓蚀剂对铝表面的保护作用机制大致有三种类型:吸附型㊁扩散型㊁表面变化型㊂在酸性介质中缓蚀剂的作用机理主要是吸附型㊂吸附型缓蚀剂主要通过物理吸附及共价键的化学吸附,在分子表面形成牢固的吸附膜隔离介质与金属,进而抑制金属的腐蚀,如含氮的有机物(亚胺㊁胺㊁偶氮化合物等)㊁含硫化合物(硫醇㊁硫脲㊁噻吩及衍生物等)㊁含氧有机化合物28 广 州 化 工2019年6月(丁醇㊁醛㊁癸二酸盐㊁酯㊁酮等及衍生物等)㊂在碱性介质中缓蚀剂的作用机理主要是扩散型㊂扩散型缓蚀剂分子主要作用于金属的全表面,通过增大局部微电池内的电阻,降低腐蚀电流,进而抑制铝的腐蚀受到,如动物胶㊁海藻酸钠㊁阿拉伯胶㊁琼脂等高分子有机物㊂在中性介质中缓蚀剂的作用机理主要是表面变化型缓蚀剂,缓蚀剂分子通过与金属发生化学反应生成反应物覆盖在金属表面上,如硅酸盐㊁铬酸盐㊁磷酸盐等无机化合物,及具有螫合作用的一些有机化合物,如铜铁灵㊁甘氨酸㊁羟基喹啉衍生物等㊂3 绿色缓蚀剂对铝在不同介质中缓蚀性能研究进展3.1 酸性介质盐酸或磷酸在工业上常用作除垢剂㊁电化学蚀刻剂和抛光剂,此时,必须添加缓蚀剂阻止Al的腐蚀㊂Deng等[4]采用先用80%乙醇回流后用石油醚萃取后再蒸馏得到黑棕色提取物,研究结果表明该缓蚀剂在Al表面遵循Langmuir等温吸附曲线,极化曲线表明该提取物对Al在盐酸介质中表现为阴极极化,阻抗分析表明在1mol/L盐酸中,温度为20℃,缓蚀剂的浓度为1g/L,缓蚀效率为93.6%㊂文献[5]采用失重法和电化学技术研究了巴戟天属菘蓝叶提取物对Al在0.5mol/L盐酸介质中的缓释行为,当温度为303K,缓蚀剂的浓度为7%㊁浸泡时间为2h,缓释效率为96.72%㊂随着温度和盐酸浓度的增加,缓蚀剂的缓蚀作用下降㊂热力学参数表明缓蚀剂分子在Al表面的物理吸附遵循Langmuir等温吸附曲线㊂Umore等[6]采用失重法研究了在30~60℃时酒椰橡胶分泌物对Al在盐酸介质中的缓释行为㊂缓蚀效率随缓蚀剂浓度的上升而升高但随着温度的上升而下降㊂热力学参数表明缓蚀剂分子在Al表面的物理吸附遵循Temkin等温线㊂Rao等[1]采用极化和电化学阻抗谱技术研究了芫荽果提取物在1mol/L的磷酸介质中对铝的缓蚀行为,发现缓蚀剂的缓蚀作用受其浓度和温度影响㊂该提取物在金属表面的行为遵循Langmuir等温吸附曲线,极化测试表明该缓蚀剂在铝表面是物理吸附,属于混合型缓蚀剂,在30℃,缓蚀剂的浓度为500ppm 时,缓蚀效率可达到72.75%㊂Rao等[7]研究了藤黄提取物在在1mol/L的磷酸介质中对铝和6063铝合金的缓蚀行为,发现刚开始时混合吸附,后面是化学吸附,在50℃,缓蚀剂的浓度为500ppm时,缓蚀效率可达到93.04%㊂李楠等[8]采用浸提旋蒸法得到了麻竹竹叶提取物,研究该提取物在1mol/L硝酸溶液中对金属铝的缓蚀行为㊂研究结果表明,麻竹竹叶提取物对铝的缓蚀效率随缓蚀剂浓度的升高而增大,在铝表面的吸附遵循Langmuir等温吸附㊂极化曲线结果表明,该缓蚀剂为混合抑制型缓蚀剂㊂3.2 碱性介质Namrata等[9]研究了辣木树㊁三木果树㊁芒果树的树干提取物对铝合金在1M氢氧化钠的缓蚀行为㊂在303K下,在这三种提取物中,辣木树树干提取物浓度为0.6g/L时表现出最大的缓蚀效率,约为85.3㊂极化曲线表明三者均为混合型缓蚀剂,遵循Langmuir等温吸附曲线㊂该小组还[10]采用电化学阻抗,动电位极化和线性极化电阻技术研究了大麻㊁萝芙藤㊁柠檬㊁番荔枝㊁鸭嘴花五种植物叶子提取物对铝合金在1mol/L NaOH溶液的缓蚀行为㊂其中,萝芙藤表现出最大的缓蚀效率,当其浓度为0.2g/L,缓蚀效率为97%㊂文献[11]采用失重法研究了腰果酚对铝在NaOH溶液中的缓蚀行为,结果表明:腰果酚对铝在NaOH溶液有较好的缓蚀作用,且缓蚀效果随腰果酚含量的增大而增大,在5%NaOH溶液中加入0.04g/mL的腰果酚时,失重率为4%㊂ 3.3 中性介质Deyab[12]采用迷迭香萃取物来控制生物柴油中铝的腐蚀㊂采用失重法和极化法测定其缓蚀效率㊂缓蚀剂的效率随着缓蚀剂的浓度增加而升高随着温度的降低而升高㊂缓蚀剂在铝表面遵循Langmuir等温吸附曲线㊂极化测试表明迷迭香萃取物是一个以阳极极化为主的混合型缓蚀剂㊂在常温下,该缓蚀剂的浓度为0.5g/L,该缓蚀剂的缓蚀效率为95.7%㊂4 结 语目前,对环境友好型金属缓蚀剂的研究已经非常丰富,但大多是对钢铁在不同介质中的缓蚀作用的研究,对于Al在不同介质中的缓蚀研究相对较少,尤其是缓蚀机理的研究,绝大部分观点和解释还只是推测,没有很明确的实验支撑和较完善的理论体系㊂因此,未来可对Al在不同介质中的缓蚀机理进行更全面㊁更深入的研究㊂另外,对绿色植物提取物缓蚀剂的研究方面,至今还没能确定具体是什么活性成分在起作用,可能是多种成分相互作用的结果,也可能是某一单一组分,今后可通过现代先进的仪器分析技术对绿色植物提取物缓蚀剂进行更深入研究,得到更高效的绿色植物提取物缓蚀剂㊂在当今倡导可持续发展的大环境下,绿色缓蚀剂将具有较广阔的应用前景㊂参考文献[1] D Prabhu,P Rao.Coriandrum sativum L.-A novel green inhibitor forthe corrosion inhibition of aluminium in1.0M phosphoric acid solution [J].J Environ Chem Eng,2013,1(4):676-683.[2] 范洪波.新型缓蚀剂的合成与应用[M].北京:化学工业出版社,2003,15(6):2-5.[3] S A Umoren,I B Obot,E E Ebenso,et al.The Inhibition of aluminumcorrosion in hydrochloric acid solution by exudate gum from Raphia hookeri[J].Desalination,2009,250:225.[4] S D Deng,X H Li.Inhibition by Jasminum nudiflorum Lindl.leavesextract of the corrosion of aluminium in HCl solution[J].Corros Sci, 2012,64:253-262.[5] K Krishnaveni,J Ravichandran.Effect of aqueous extract of leaves ofMorinda tinctoria on corrosion inhibition of aluminium surface in HCl medium[J].Trans Nonferrous Met Soc China,2014,24:2704-2712.[6] S A Umoren,I B Obot,E E Ebenso,et al.The Inhibition ofaluminium corrosion in hydrochloric acid solution by exudate gum from Raphia hookeri[J].Desalination,2009,247:561-572.[7] D Prabhu,P Rao.Adsorption and inhibition action of a novel greeninhibitor on aluminium and6063aluminium alloy in1.0M H3PO4 solution[J].Procedia Materials Science,2014,5:222-231. [8] 李楠,刘祥义,刘建祥,等.麻竹竹叶提取物对铝在HNO3介质中的缓蚀性能[J].清洗世界,2016,32(6):5-8.[9] Chaubey N,Savita,Singh V K,et al.Corrosion inhibition performanceof different bark extracts on aluminium in alkaline solution[J].Journal of the Association of Arab Universities for Basic&Applied Sciences, 2016,22(C).[10]Chaubey N,Yadav D K,Singh V K,et al.A comparative study ofleaves extracts for corrosion inhibition effect on aluminium alloy in alkaline medium[J].Ain Shams Engineering Journal,2015,8(4): 476-483.[11]陈玉,王强伟.腰果酚对铝在酸/碱体系中缓蚀作用的研究[J].广州化工,2014,42(5):51-53.[12]M A Deyab.Corrosion inhibition of aluminum in biodiesel by ethanolextracts of Rosemary leaves[J].J Taiwan Inst Chem E,2016,58:536-541.。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。
作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。
（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。
绿色植物作为缓蚀剂的研究 本科论文
四川理工学院毕业论文从绿色植物中提取有效成分作为缓蚀剂的研究学生：李强学号：11031030408专业：制药工程（化药方向）班级：2011级1班指导教师：郑兴文四川理工学院化学与制药工程学院二O一五年六月从绿色植物中提取有效成分作为缓蚀剂的研究摘要论文采用失重法、电化学方法和扫描电子显微镜研究了鱼腥草和枇杷叶酸提取液对碳钢在硫酸溶液中的缓蚀性能和缓蚀机理。
结果显示：鱼腥草和枇杷叶酸提取液能有效抑制碳钢在硫酸溶液中的腐蚀，是一种混合抑制型缓蚀剂，它们的缓蚀效率均随浓度的增加而增大，随温度的升高而减小。
提取液在碳钢表面的吸附符合Langmuir吸附等温方程。
而且，枇杷叶提取液和碘化钾之间存在缓蚀协同作用。
关键词：鱼腥草，枇杷叶，缓蚀剂，碳钢，协同效应Research on the active ingredients extracted from green plants as corrosion inhibitorsAbstractIn this paper,the corrosion performance and mechanism of acid extracts of Houttuynia cordata and loquat leaves was studied throuhg weight loss method, electrochemical measurements and scaning electron microscopy(SEM).The result showed that the acid extracts of Houttuynia cordata and loquat leaf as mixed-type inhibitors effecitvely inhibited the corrosion of mild steel in0.5mol/L sulfuric acid solution,the inhibition efficiency increased as its concentration increased,but decreased with the rising test temperature.The adsorption of extracts on the surface of mild steel obeyed Langmuir adsorption isotherm.Moreover,there was a inhibition synergistic effect between loquat leaves extract and potassium iodide.Key words:Houttuynia cordata,loquat leaf,corrosion inhibitor,mild steel, synergistic effect目录中文摘要 (I)Abstract (II)1绪论 (1)1.1引言 (1)1.2缓蚀剂的定义 (1)1.3缓蚀剂的作用机理 (2)1.3.1缓蚀剂的电化学机理 (2)1.3.2缓蚀剂的物理化学机理 (3)1.4酸洗缓蚀剂的研究现状 (4)1.4.1硫酸酸洗缓蚀剂 (4)1.4.2盐酸酸洗缓蚀剂 (5)1.4.3氢氟酸酸洗缓蚀剂 (5)1.4.4硝酸酸洗缓蚀剂 (6)1.4.5氨基磺酸酸洗缓蚀剂 (6)1.4.6对酸洗缓蚀剂未来发展的展望 (7)1.5本实验研究的目的意义和主要研究内容 (7)2实验部分 (9)2.1实验材料、仪器和药品 (9)2.1.1实验材料 (9)2.1.2实验药品 (9)2.1.3实验所用的仪器设备 (9)2.2植物缓蚀剂的制备 (10)2.2.1乙醇萃取 (10)2.2.2酸浸取 (10)2.3缓蚀性能测试方法 (11)2.3.1失重实验 (11)2.3.2电化学实验 (11)2.3.3表面分析法 (12)3实验结果及讨论 (13)3.1鱼腥草提取液的缓蚀性能 (13)3.1.1提取方法的选定 (13)3.1.2极化曲线 (13)3.1.3电化学阻抗 (14)3.1.4失重数据及温度的影响 (15)3.1.5吸附等温式的拟合 (18)3.2枇杷叶提取液的缓蚀性能 (19)3.2.1极化曲线 (19)3.2.2电化学阻抗 (19)3.2.3失重数据及讨论 (20)3.2.4吸附等温式的拟合 (20)3.2.5动力学分析 (23)3.2.6与碘化钾缓蚀协同效应 (24)3.3本章小结 (25)4结论与展望 (26)4.1主要结论 (27)4.2展望 (27)参考文献 (29)致谢 (30)1绪论1.1引言腐蚀是指金属材料或制件在周围环境介质的作用下，逐渐产生损坏或变质的现象。
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向..
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向1缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理概括起来可以分为两种，即电化学机理和物理化学机理[1]。
电化学机理是以金属表面发生的电化学过程为基础，解释缓蚀剂的作用。
而物理化学机理是以金属表面发生的物理化学变化为依据，说明缓蚀剂的作用。
这两种机理处理问题的方式不同，但它们并不矛盾，而且还存在着某种因果关系。
1.1缓蚀剂的电化学机理金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果，这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素，原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1]。
如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个，原电池反应将减缓，金属的腐蚀速度就会减慢。
把能够抑制阳极反应的缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂；能够抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂；而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。
重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂。
阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响是：（1）在金属表面生成薄的氧化膜，把金属和腐蚀介质隔离开来；(2)因特性吸附抑制金属离子化过程；(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]。
阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀：(1)提高阴极反应的过电位．有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电的过电位抑制氢离子放电反应，例如，Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中的酸性物质，降低氢离子浓度，提高析氢过电位，使氢离子在金属表面的还原受阻，减缓腐蚀；(2)在金属表面形成化合物膜，如有机缓蚀剂中的低分子有机胺及其衍生物，都可以在金属表面阴极区形成多分子层，使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀；(3)吸收水中的溶解氧，降低腐蚀反应中阴极反应物的浓度，从而减缓金属的腐蚀。
混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程的影响主要表现在：(1)与阳极反应产物反应生成不溶物，这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀的作用，磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等的缓蚀就属于这一类型；(2)形成胶体物质，能够形成复杂胶体体系的化合物可作为有效的缓蚀剂，例如Na2Si03等；(3)在金属表面吸附，形成吸附膜达到缓蚀的目的，明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附，吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附，故都可以起到缓蚀的作用[2]。
绿色缓蚀剂的研究现状及举例
绿色缓蚀剂的研究现状及举例总结国内外缓蚀剂的发展不难发现，虽然各种介质中缓蚀剂的研究成果层出不穷，但其在实际运用中却不够完善和成熟。
尤其是绿色环保型缓蚀剂研究仍处于实验探索阶段，在该领域仍需要在提高缓蚀作用效果、机理研究和低成本低污染等方面做得更深入的研究。
我国近10年对各类缓蚀剂的研究和应用发展很快，部分产品性能达到国际领先水平，但总体水平与国外还有很大差距。
研究人员认为今后应着重从以下几个方面探索绿色缓蚀剂的发展：1从天然植物、海产植物中，提取、分离、加工新型绿色缓蚀剂有效成分的方法。
2利用医药、食品、工农业副产品提取有效缓蚀剂组成，并进行复配或改性处理，开发新型绿色缓蚀剂。
3运用量子化学理论、灰色关联分析、人工神经网络方法等科学技术合成高效低毒多功能新工艺型绿色缓蚀剂和低聚体新型绿色缓蚀剂。
4对钼酸盐、钨酸盐、稀土元素金属等无机缓蚀剂深入进行研究，研制出新型高效绿色缓蚀剂。
5利用先进的分析测试仪器和新的研究方法，研究缓蚀剂的作用机理及协同作用机理，指导新型绿色缓蚀剂的开发。
以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料的化学物质或复合物.（1）根据产品化学成分，可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂。
①无机缓蚀剂无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。
②有机缓蚀剂有机缓蚀剂主要包括膦酸（盐）、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。
③聚合物类缓蚀剂聚合物类缓蚀剂只要包括聚乙烯类，POCA，聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化学物。
（2）根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位分类，分为阳极型缓蚀剂，阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。
①阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，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区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要：本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。
关键词：缓蚀剂；防腐技术；发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。
缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。
缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术，广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。
2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多，常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等，至今尚难以有统一的分类方法。
常见到的分类方法有以下几种。
2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1) 阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程。
例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。
一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。
(2) 阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移，或者被阴极还原，或者与阴离子反应而形成沉淀膜，使阴极过程受到阻滞。
例如ZnSO4、Ca(HCO3) 2、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb 覆盖在阴极表面，以阻滞腐蚀。
(3) 混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。
例如含氮和含硫的有机化合物。
2.2 按化学成分分类(1) 无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。
(2) 有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。
2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1) 氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。
例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。
由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。
(2) 沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。
天然绿色盐酸酸洗缓蚀剂研究进展
７０
四川理工学院学报（ 自然科学版）
２００８ 年 ８ 月
性能。李春梅等［３１］用电化学阻抗谱法，以 ＰＡＳＰ 为盐酸中 的缓蚀剂，研究其缓蚀性能。结果表明 ＰＡＳＰ 对碳钢表 现出一定的缓蚀作用，在 １６℃１ ｍｏｌ／Ｌ 的盐酸中，缓蚀效 率可达 ８０．６６％，其缓蚀效率与传统酸性缓蚀剂乌洛托 品相当。并指出 ＰＡＳＰ 经进一步复配或改性，可提高缓 蚀性能，有望成为酸性介质的绿色缓蚀剂，但其缓蚀机 理有待进一步研究。 １．３ 改性和复配
卢基林［８］研究了水解油茶饼粕制取酸洗缓蚀剂。发 现该缓蚀剂对碳钢在盐酸和硫酸中具有较好的缓蚀作 用，能够同时抑制阴极过程和阳极过程，属于混合抑制 型缓蚀剂，且缓蚀效率随缓蚀剂添加量的增大而增加。 １９９９ 年林整［９］以甘薯、白玉兰和扶桑等植物等茎、叶作 为 碳 钢 在 ３％ＮａＣ１、５％ＨＣ１、５％Ｈ２ＳＯ４ 溶 液 中 的 缓 蚀 剂，指出提取缓蚀剂的缓蚀机理可能是因为缓蚀剂中的 某些活性成分定向吸附排列在钢的表面，生成了连续的 吸附层，使腐蚀介质难以侵入。
第 ２１ 卷第 ４ 期 ２００８ 年 ８ 月
四川理工学院学报（ 自然科学版） ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＳＩＣＨＵＡＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＳＣＩＥＮＣＥ ＆ ＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ（ ＮＡＴＵＲＡＬ ＳＣＩＥＮＣＥ ＥＤＩＴＩＯＮ）
文章编号： １６７３－ １５４９（ ２００８） ０４－ ００６８－ ０４
１９９５ 年张健等［６］研究了从竹叶中萃取酸性缓蚀剂。 实验表明，萃取液对碳钢在盐酸和硫酸中有着良好的缓 蚀作用，当萃取液浓度达到 ０．０２５％以上时，缓蚀效率超 过 ９０％，且缓蚀效率随萃取液浓度增大而增加。
１９９７ 年曲济方等［７］利用精制菲汀生产过程中的废 液和废渣制得植物型缓蚀剂，该缓蚀剂在碳钢常温盐酸 酸洗中性能优良，当添加量为 １．０％时，缓蚀效率达 ９０％。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
绿色缓蚀剂的研究现状及举例
总结国内外缓蚀剂的发展不难发现，虽然各种介质中缓蚀剂的研究成果层出不穷，但其在实际运用中却不够完善和成熟。
尤其是绿色环保型缓蚀剂研究仍处于实验探索阶段，在该领域仍需要在提高缓蚀作用效果、机理研究和低成本低污染等方面做得更深入的研究。
我国近10年对各类缓蚀剂的研究和应用发展很快，部分产品性能达到国际领先水平，
但总体水平与国外还有很大差距。
研究人员认为今后应着重从以下几个方面探索绿色缓蚀剂的发展：
1从天然植物、海产植物中，提取、分离、加工新型绿色缓蚀剂有效成分的方法。
2利用医药、食品、工农业副产品提取有效缓蚀剂组成，并进行复配或改性处理，开发新型绿色缓蚀剂。
3运用量子化学理论、灰色关联分析、人工神经网络方法等科学技术合成高效低毒多功能新工艺型绿色缓蚀剂和低聚体新型绿色缓蚀剂。
4对钼酸盐、钨酸盐、稀土元素金属等无机缓蚀剂深入进行研究，研制出新型高效绿色缓蚀剂。
5利用先进的分析测试仪器和新的研究方法，研究缓蚀剂的作用机理及协同作用机理，指导新型绿色缓蚀剂的开发。
以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓材料的化学物质或复合物.
（1）根据产品化学成分，可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂、聚合物类缓蚀剂。
①无机缓蚀剂无机缓蚀剂主要包括铬酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐、锌盐等。
②有机缓蚀剂有机缓蚀剂主要包括膦酸（盐）、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木质素等一些含氮氧化合物的杂环化合物。
③聚合物类缓蚀剂聚合物类缓蚀剂只要包括聚乙烯类，POCA，聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化学物。
（2）根据缓蚀剂对电化学腐蚀的控制部位分类，分为阳极型缓蚀剂，阴极型缓蚀剂和混合型缓蚀剂。
①阳极型缓蚀剂阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂，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区与金属离子作用，生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。
这样就抑制了金属向水中溶解。
阳极反应被控制，阳极被钝化。
硅酸盐也可归到此类，它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。
阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度，以使全部阳极都被钝化，一旦剂量不足，将在未被钝化的。