缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法
2--缓蚀剂介绍
亚硝酸钠：白色结晶，吸潮后变淡黄色，但仍能使用。 易溶于水，防锈型好，对个别人皮肤有刺激。使用浓度220%，用碳酸钠（0.3-0.6%）调整pH值至9-10。适用于 黑金属，但不能用于铜。
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。）
第2 章 缓蚀剂
综上所述，当在金属表面涂敷防锈油之后，由于缓蚀 剂分子运动，便迅速形成了三层吸附膜防护层：即在油— 金属界面上的缓蚀剂分子定向排列的吸附层，与缓蚀剂分 子非极性尾相互交溶而垂直向外的有序排列的油分子层， 以及缓蚀剂分子在气—油界面上的一层单分子吸附膜。 分类： 羧羧酸酸及有其来自皂动类植：物RC油O脂O的H及硬（脂R酸C、OO油）酸N、·M蓖m作麻为油缓、蚀棕剂榈的酸 等；有来自石油的环烷酸；有由矿物油制取的氧化石油及 氧化地腊，还有合成的烯基丁二酸、壬基苯氧基醋酸、羟 基脂肪酸等。羧酸皂的防锈效果比相应的酸性强，但在油 中的溶解度较小，大部分多价皂遇水易水解而析出，皂又 能增加有的乳化性，故皂类常用于封存油品，发挥其防锈 性强的优点。
活性剂的关系。表面活性随着浓度对数变化关系上有一个 突变点，这说明表面活性的变化与溶液内部性质的变化有 密切关系，该点CMC称为临界胶束浓度。
第2 章 缓蚀剂
表
去污力
面
活
表面张力
性
缓蚀剂试验方法
缓蚀剂腐蚀速率测试方法实验材料1.高温高压反应釜2.缓蚀剂加入量为500ppm3.甲醇加入量为15000 ppm4.实验材料Q235-A钢实验条件①实验介质：采用配制模拟水样，见附表1.然后用氮气去除溶解氧，现场水的用量为每1cm2试片表面积不少于20ml，并保证试片全部浸没（试片上端距液面应在3cm以上）。
②实验温度：50℃。
③实验总压：15MPa; CO2分压0.3 MPa。
⑥试片：依据SY/T 5273-2000材质为Q235-A钢，⑦试片线速度：2m/s。
⑧不加缓蚀剂空白实验1组，实验结果计为V0；加500ppm缓蚀剂实验1组，实验结果计为V1；加15000ppm甲醇，500ppm缓蚀剂实验1组，实验结果计为V2。
⑨每组实验周期为3天（72h）。
实验步骤①模拟水搅拌配制。
②将试片先用滤纸擦净，然后放入盛有丙酮的器皿中，用脱脂棉除去试片表面油脂后，再放入无水乙醇中浸泡约5min，进一步脱脂和脱水。
取出试片放在滤纸上，用冷风吹干后再用滤纸将试片包好，贮于干燥器中，放置1h后再测量尺寸和称量，精确至0.1mg。
将处理后的试片装聚四氟乙烯材质的夹具上，用螺丝拧紧固定。
③实验要求将现场水加入高温高压釜中，除空白实验外，用移液管加入缓蚀剂然后依次加入缓蚀剂和甲醇）。
将装好试片的夹具装入高温高压釜中，试样完全被溶液浸没，使试样处于液相环境中。
液体先用高纯氮气除氧2h后装入反应釜，将高温高压釜密闭装好，关闭入口阀门，采用高纯氮气除氧2h，以除去安装过程进入的氧。
④除氧完毕后，升温至实验温度，使温度达到恒定。
开启高温高压釜进气阀门，通入CO2气体，静置30min，使CO2气体充分溶解，调节CO2分压至设计分压至0.3MPa，最后调节总压至设计总压15MPa ，关闭进气阀门，使高温高压釜处于密闭状态。
通过调节高温高压釜的转速带动试片，使试片线速度达到2m/s ，开始计时。
⑤将高温高压釜的温度设定为实验温度，实验周期为3天（72h ）。
气田缓蚀剂的筛选及评价
关
键
词 ：腐蚀； 缓蚀剂； 筛选
文献标识码： Ｂ 文章编号 ： １ ６ ７ １ — ０ ４ ６ ０（ ２ ０ １ ３） ０ ７ — ０ ９ ７ ０ — ０ ２
中图分类号 ：Ｔ Ｇ １ ７ ４ ． ４
Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｅｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ Ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｆ ｏ ｒ Ｇａ ｓ Ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ｓ
ｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｌ ｅ ｉ ｎ ａ ｃ ｉ ｄ ｃ ｏ ｒｏ ｓ ｉ ｖ ｅ ｅ ｎ ｖ ｉ ｒ ｏ ｎ ｍｅ ｎ ｔ ． Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄ ｓ ： Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ； Ｃｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ； Ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ
在油气 田生产过程中，酸 ｌ 生 气体 Ｃ Ｏ ： 、Ｈ ｚ Ｓ和 水伴随着天然气产出， 对气 田 设备 ， 如油管 、 套管 、 地面集 输 管线等 产生 不 同程度 的腐蚀 ，对 气 田正常 生产造成一定影响。酸 ｌ 生 气体对设备主要产生 电化 学腐蚀和硫化物应力开裂 （ Ｓ Ｓ Ｃ） 腐蚀 ，解决气 田
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ： Ａｉ ｍｉ ｎ ｇ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｃ ｏ ｍｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ａ ｃ ｉ ｄ ｇ ａ ｓ ｆ ｒ ｏ ｍ ａ ｇ ａ ｓ ｉ ｆ ｅ ｌ ｄ ｉ ｎ Ｔ ｕ ｒ ｋ ｍｅ ｎ ｉ ｓ ｔ ａ ｎ ． ｃ ｏ ｒ ｒ ｏ ｓ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ ｈ ｉ ｂ ｉ ｔ ｏ ｒ ｓ ｗｅ ｒ ｅ ｓ ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄ
第４ ２卷 第 ７期 ２ ０ １ ３年 ７月
当
缓蚀剂缓蚀作用的研究方法
缓蚀剂缓蚀作用的研究方法
缓蚀剂具有一定的缓蚀作用，是能有效抑制金属加工过程中锈斑形成、硝化物沉积、漆涂层褪色等缓蚀性劣化现象的一类特殊添加剂。
缓蚀剂在抗衰老防腐、节能减排、吸收、稳定、传递和改性等领域具有重要应用价值，是控制金属加工过程中缓蚀性变化的关键技术和落实工艺稳定的奠基性技术。
因此，开展缓蚀剂缓蚀作用的研究，对确定缓蚀剂的作用机理以及实施有效的抑制加工过程中缓蚀性变化，具有重要的实际意义。
一般而言，缓蚀剂缓蚀作用的研究方法可以总结如下：
1.究面板材料的腐蚀特性：测量指标包括基材表面腐蚀深度，涂层厚度下降、涂层硬度变化等。
通过对面板材料进行腐蚀测试，分析缓蚀剂对其腐蚀性变化的影响，从而评估缓蚀剂的效果。
2.行模拟腐蚀试验：模拟腐蚀试验主要是通过金属表面的渗入深度、锈蚀斑的大小以及涂层褪色等指标，衡量缓蚀剂对金属腐蚀的抑制作用。
3. 缓蚀剂的细胞毒性进行分析：
缓蚀剂的细胞毒性对缓蚀剂的缓蚀作用具有重要影响，可以通过多组分测定缓蚀剂的毒性，从而分析缓蚀剂对各种危害物质的杀伤能力，确定其在缓蚀剂作用中的作用机理。
4.缓蚀剂的有效成分进行原子结构分析：
通过对缓蚀剂的有效成分的原子结构分析，可以确定其缓蚀作用的温和性，从而更好地设计缓蚀剂，控制其缓蚀作用的有效性和安全
性，从而有效抑制金属加工过程中缓蚀性变化。
以上是缓蚀剂缓蚀作用的研究方法，缓蚀剂在金属加工过程中的应用价值已经得到了广泛的关注与认可，如果通过正确的研究方法，对缓蚀剂的缓蚀作用机理以及抑制金属加工过程中缓蚀性变化完成
分析，将会大大推动缓蚀剂的应用与发展。
2--缓蚀剂
第2 章 缓蚀剂
第2 章 缓蚀剂
（2）酸性介质中的缓蚀剂 ） 该类缓蚀剂一般用于金属除锈及除氧化皮的酸洗过程中， 故称酸洗缓蚀剂。 该类缓蚀剂的作用是在酸溶解金属上的氧化皮、锈蚀产 物的同时，抑制酸对金属基体的溶解。酸洗缓蚀剂的缓蚀 效率按照下式计算：
不用缓蚀剂时的腐蚀速 度 − 使用缓蚀剂的腐蚀速度 不用缓蚀剂时的腐蚀速 度
第2 章 缓蚀剂
（3）油溶性缓蚀剂 ） 结构： 结构：油溶性缓蚀剂分子结构的特点是不对称性，一 般由极性和非极性的两个基团构成。常见的极性基团有
− OH ,−COOH ,− SO3 H ,− NH 2
它们与金属、水具有很强的亲和力；非极性基团主要 是烃基，具有亲油憎水性。因此，当油溶性缓蚀剂与金属 接触时，会发生缓蚀剂分子在油—金属界面的定向吸附。 — 作用机理： 作用机理：有两种理论 a：成膜理论：该理论认为，缓蚀剂分子吸附在金属表 ：成膜理论： 面后，会与金属发生化学反应，生成难溶于水的钝化膜 （相膜），从而阻滞了腐蚀电池的电极过程。如BTA即属 于该类。
第2 章 缓蚀剂
一般金属为弱的电子接受体，称为软酸；而高价的金属阳 离子如Fe3+，AL3+成为硬酸，电负性较强的F、O、N化合 物中的阴离子为强的电子给予体，为硬碱，电负性较小的 S、P、Br、I等化合物的阴离子则为软碱。 硬酸与硬碱形成物理吸附，软酸与软碱形成化学吸附。 （Ｂ）化学吸附： 大部分有机缓蚀剂分子中，含有以氧、氮、硫、磷为 中心原子的极性基团，具有一定的供电子能力。两者可以 形成配位反应而发生化学吸附。该吸附具有明显的吸附选 择性。过程为不可逆，受温度影响小。化学吸附多为抑制 阳极反应。
第2 章 缓蚀剂
（2）阴极型缓蚀剂： ）阴极型缓蚀剂： 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。此类缓蚀剂是“安全型缓蚀剂” 作用过程：a成膜型阴极缓蚀剂，腐蚀过程在研究生成 的OH-与缓蚀剂反应生成的不溶性物质使金属表面形成膜 层，阻碍阴极反应。（硫酸锌，碳酸氢钙及镁，锰等钢铁 缓蚀剂）；b增加氢离子放电过电位的缓蚀剂，在酸性溶 液中砷离子、锑离子等在金属表面析出时，提高了氢离子 放电的过电位而抑制氢离子的还原反应。 （3）混合型缓蚀剂： ）混合型缓蚀剂： 同时抑制阳极反应及阴极反应，例如含氮、含硫以及 既含氮有含硫的有机化合物、琼脂、生物碱，硅酸钠，铝 酸钠等。
设计缓蚀剂性能实验报告
设计缓蚀剂性能实验报告一、引言缓蚀剂是一种可以减缓金属腐蚀反应的物质，被广泛应用于各个工业领域中，如石油化工、电力、冶金等。
为了测试缓蚀剂的性能，我们设计了一系列实验，旨在评估不同缓蚀剂对金属腐蚀的抑制能力。
本报告将详细介绍实验设计和结果分析。
二、实验方法2.1 实验材料- 金属板：使用不同材质和尺寸的金属板，如铁、铜和铝，作为腐蚀试样。
- 缓蚀剂：选取了三种不同类型的缓蚀剂A、B和C。
每种缓蚀剂均按照使用说明配制成10%的溶液。
2.2 实验步骤1. 准备金属试样：将金属板切割成适当尺寸，确保表面光洁，去除任何杂质。
2. 分别将金属试样浸泡在不同缓蚀剂溶液中，每种缓蚀剂使用三个试样。
3. 对照组：选择一组试样不加任何缓蚀剂，作为对照组。
4. 将所有试样放置在恒温水槽中，保持恒定温度。
5. 每天观察和记录试样表面的腐蚀情况，包括颜色、氧化程度等。
6. 持续观察一周后，取出试样，进行表面形貌分析和腐蚀程度测试。
三、实验结果3.1 表面形貌观察根据实验结果，我们对试样的表面形貌进行了观察和分析。
在加入缓蚀剂的试样中，我们发现腐蚀现象较少，表面光洁度较高。
而对照组中的试样表面出现了明显的腐蚀和氧化现象。
3.2 腐蚀程度测试使用腐蚀程度测试仪器对试样进行了定量分析，得到不同试样的腐蚀程度数值。
结果显示，加入缓蚀剂的试样腐蚀程度较低，腐蚀率明显下降；而对照组中的试样腐蚀程度较高，腐蚀率较高。
四、数据分析通过数据分析，我们可以得出以下结论：1. 缓蚀剂A在抑制铁腐蚀方面具有较好的效果，腐蚀程度最低。
2. 缓蚀剂B在铜腐蚀抑制方面表现较好，能够有效减缓腐蚀发生。
3. 缓蚀剂C在抑制铝腐蚀方面具有一定的效果，但相对其他两种缓蚀剂稍逊一筹。
五、结论根据实验结果和数据分析，我们可以得出以下结论：1. 不同类型的缓蚀剂在不同金属腐蚀抑制方面存在差异。
2. 缓蚀剂A适用于抑制铁腐蚀，缓蚀剂B适用于抑制铜腐蚀，缓蚀剂C对铝腐蚀具有一定的抑制作用。
试验十-线性极化法评定缓蚀剂
切断恒流源，并把调节旋钮恢复原位。
5.接着在上述的试验溶液中加入 0.1%的硫脲，搅拌使其溶解，观察电极表面在加入硫
属试件加工而成。就样就构成同样的三电极系统，这种电极系统尤其适用于现场测试和监控 。 但是在实验室中通常用铂电极作辅助电极。
实验装置线路图如图 1 所示。 四、实验步骤 1.将加工到一定光洁度的试件再用细砂纸打磨，测量试件的尺寸，分别用丙酮和乙醇脱 除表面的油脂，待用。 2.在电解槽中注入足够的 0.025N 硫酸水溶液，安装好辅助电极，把步骤 1 中处理好的 工作电极和参比电极用蒸蚀水冲洗，然后安装于电解槽中，并及时观察和记录电极表面的腐 蚀现象。 3.按图 1 连接好线路，将极性转换开关置于“阴极极化”，测定自腐蚀电位，待此电位 稳定之后，接通恒流源，进行阴极极化测定。首先要确定适当的极化度 dE/dI(即确定一个电 流值，使得电位能改变 1~2 毫伏），根据这样的极化度来调节极化电流。每增加一次极化电 流，应待电位相对稳定（如间隔 15 秒钟左右）后，记录下电位值，直至极化电位为－15 毫 伏左右为止。切断恒流源。并把电位器和变阻器等恢复到原位。
Rp
∆E ∆I
=
bc 2.3ic
（3）
对于一定的腐蚀体系，ba、bc 为常数，而 B= ba*bc/2.303(ba+bc)也为常数，则式
（1）、 (2)和（3）可写为：
Rp
∆E ∆I
=
B ic
（4）
式中的 B 值仅是与 ba、bc-有关的常数，显然极化电阻率 Rp 和自腐蚀电流密度ic
缓蚀剂
盐水溶液 低熔点液体
缓蚀剂的类型：—按保护对象分类
• 铜缓蚀剂： • 铝缓蚀剂： • 锌缓蚀剂：
• 铁缓蚀剂：
• ……
实际应用对缓蚀剂的要求
• 高缓蚀效率： • 低商品价格： • 广原料来源： • 快缓蚀效果：
一般要求！
• 长使用寿命：
• 易表层修复： • 小环境污染； • 少附带影响。
化学稳定性好 缓蚀剂形成的保 护膜容易修复 缓蚀剂的使用不影 响基体材料的性质
导体的 电阻率
R
l S
l 2d M
阻变化。
试样的横截面积
腐蚀产物的？ 或是金属的？
反应电流与腐蚀电流
电化学反应
nF nF nF i i o expRT h exp RT h i icorr exp nF h exp RT h RT
腐蚀过程
fa f
没有缓蚀剂
f有Corr
f无Corr
fc
lg i有co lg i无co
抑制阴极过程
lg i
加入混合 型缓蚀剂
fa
fCorr fc
lg i有co lg i无co lg i
f
没有缓蚀剂
既抑制阴极过程 也抑制阳极过程
未来缓蚀剂的研究方向
• 从天然植物、海产动植物中提取、分离缓蚀剂 组分，并进行化学改性； • 对无机盐缓蚀剂进行改性； • 开发有机酸衍生物的环境友好型缓蚀剂； • 应用分子设计理论开发高分子型缓蚀剂； • 利用工业废物提取、分离缓蚀剂组分； • 加强对缓蚀剂污染成分的处理； • 缓蚀剂现代测试方法研究
g
缓蚀剂降低金属 腐蚀速度的倍数
Vo V
或者 g
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缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方
法
Inhibition efficiency and evaluation method of corrosion inhibitors
缓蚀剂的缓蚀效率及其评价方法
导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。
在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。
缓蚀剂的评价采用的是金属腐蚀速率的测试方法，即测定金属
在添加一定缓蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率，并与此金属在不加缓
蚀剂的腐蚀介质中的腐蚀速率进行对比，从而确定缓蚀效率和最佳
使用条件。
(1)缓蚀剂的缓蚀效率
缓蚀效率是表征缓蚀剂性能的重要参数，定义为：
式中v0
——未加缓蚀剂时金属的腐蚀速率，单位为g/(m2
·h)或mm/a等；
v——加缓蚀剂后金属的腐蚀速率，单位为g/(m2
·h)或mm/a等；
η——缓蚀剂的缓蚀效率。
(2)缓蚀剂缓蚀效果的评价方法
①实验室测试方法：
a.失重法失重法是最常见的、最简单的测定缓蚀剂缓蚀效果的方法。
它通过实验室模拟腐蚀介质环境和现场试验来进行。
分别测取金属在未加缓蚀剂和加入缓蚀剂后的腐蚀介质中的腐蚀失重，从而确定其腐蚀速率，再比较缓蚀剂的缓蚀效果。
缓蚀剂配方的筛选、浓度、用量的选用、失效期的测定及复配物的选择也可采用失重法。
b.电化学法电化学方法采用电化学极化手段，利用电化学动力学理论和测试手段，通过对缓蚀剂加入前后在腐蚀介质中金属表面的极化特征的研究，以及利用T如l曲线外推法和极化电阻法对金属腐蚀速率的测定，来评价金属在缓蚀剂中缓蚀性能的优劣。
c.光谱法和表面谱法近年来，采用光谱法和表面谱法对添加缓蚀剂后金属表面膜结构的作用的研究，也已成为评价缓蚀剂的手段和技术。
例如利用吸收光谱、拉曼散射光膜、X线光电子能谱和俄歇电子能谱等技术。
②现场评价方法在现场腐蚀敏感部位进行“挂片”试验检测，定期取出样片检测其失重和局部腐蚀情况；定期分析腐蚀介质中的
铁含量；或用腐蚀速率测试仪定期或连续地记录腐蚀速率等。
利用这些方法来检测现场的腐蚀状况和控制缓蚀剂的用量。
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