無機緩蝕劑的作用機理

發布時間:2014-04-30 13:18

(1)陽極型鈍化劑對應于表示金屬鈍化現象的陽極反應和陰極反應的電位和電流的關系，即極化曲線。對于正在發生腐蝕的金屬，由于陽極電流和陰極相等，所以兩級化曲線的交點M表示金屬的腐蝕狀態，該交點的電位是腐蝕電位，和它對應的電流是腐蝕電流。溶于溶液中的陽極型鈍化劑雖然對陰極極化曲線幾乎沒有影響，但它促使陽極極化曲線發生特征性的變化。這是因為氧化性離子或溶液中的氧吸附，或者由于表面的氧化作用形成保護膜而抑制陽極反應。其結果，極限鈍化電流(鈍化所必需的電流)和鈍化時的溶解電流的值減少，或者鈍化電位向低電位移動，同時過鈍化電位向高電位方向移動。在難以鈍化的腐蝕體系的陽極極化曲線，電位高，電位低，所以表示鈍態的電位區間就狹窄。當把緩蝕劑加入體系時，電位區間擴大。因此，陽極極化曲線和陰極極化曲線的交點，由于加入緩蝕劑而從活性態的M點變為N點，金屬成為鈍態而降低腐蝕速度。 (2)陰極去極化型鈍化劑陰極去極化型緩蝕劑，幾乎不影響陽極反應的速度，但是由于使陰極極化減少(這種現象叫做去極化)，而導致整個體系的電位向鈍化電位更高的電位移動。添加緩蝕劑后，陽極極化曲線是不變化的，而陰極極化曲線是變化的。由于陰極極化曲線表征鈍化劑還原反應的特性，故可以作為這類緩蝕劑起作用的離子具有較高的還原電位(氧化能力強)，極化曲線的斜率平緩(容易還原)。當緩蝕劑還原的陰極電流比鈍化必需的電流大時，由于陽極極化曲線和陰極極化曲線在鈍化區域相交，所以近視發生鈍化，降低腐蝕速度。這種類型的緩蝕劑，如果添加量不足時，則由于兩級極化曲線在活性態區域相交，因而比添加緩蝕劑前更促進了腐蝕。于此相反，陽極型緩蝕劑即使添加量不足，但由于陽極面積減少，腐蝕局部集中，而整個腐蝕量減少。 (3)陰極型緩蝕劑與上述陽極緩蝕劑相對應，在腐蝕中由于抑制陰極反應，而使腐蝕減緩的物質稱為陰極緩蝕劑。陽極緩蝕劑是使金屬容易鈍化，與此相反，陰極緩蝕劑主要是在金屬的活性區域里起抑制腐蝕反應的作用。當陰極緩蝕劑抑制陰極反應時，由于增大陰極極化，陰極極化曲線進行變化，所以，腐蝕電位下降，腐蝕電流減少。這種陰極緩蝕劑中有三種類型。第一種是由腐蝕時生成的堿和緩蝕劑反應，在金屬表面上析出氫氧化物或碳酸鹽的保護膜，這種保護膜成為氧擴散的阻攔層，起提高陰極極化的作用。第二種，是在中性溶液中，主要的陰極反應是氧的還原。所以，由于添加吸收氧的緩蝕劑，把氧除去或結合，可以減輕腐蝕。第三種，是在酸性溶液中，As、Sb、Bi或Hg等重金屬在陰極面上析出，抑制氫離子的還原反應，提高氫的過電位而達到防蝕。

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