緩蝕劑的分類和發(fā)展方向

緩蝕劑的分類和發(fā)展方向一、本文概述腐蝕是一個(gè)全球性的嚴(yán)重問題，它影響各種材料的性能和壽命，包括金屬、塑料、橡膠等。在許多工業(yè)領(lǐng)域，如石油化工、電力、交通運(yùn)輸?shù)?，腐蝕問題尤為突出，不僅會導(dǎo)致設(shè)備損壞、生產(chǎn)效率下降，還會引發(fā)安全事故和環(huán)境污染。為了應(yīng)對這一問題，緩蝕劑的應(yīng)用日益廣泛。本文旨在全面介紹緩蝕劑的分類及其發(fā)展方向，為相關(guān)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用提供參考。本文將詳細(xì)介紹緩蝕劑的基本概念和分類。緩蝕劑是指能夠減緩或阻止材料腐蝕的物質(zhì)，其種類繁多，根據(jù)作用機(jī)理和應(yīng)用領(lǐng)域可分為多種類型。通過了解不同類型的緩蝕劑，可以更好地理解它們在不同環(huán)境中的適用性和優(yōu)缺點(diǎn)。本文將探討緩蝕劑的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。隨著科技的進(jìn)步和環(huán)保要求的提高，緩蝕劑的研究和應(yīng)用正朝著高效、環(huán)保、多功能的方向發(fā)展。新型緩蝕劑的開發(fā)和應(yīng)用，將為解決腐蝕問題提供新的途徑和方案。本文還將對緩蝕劑的未來發(fā)展方向進(jìn)行展望。隨著納米技術(shù)、生物技術(shù)等新興領(lǐng)域的發(fā)展，緩蝕劑的研究和應(yīng)用將不斷拓展新的領(lǐng)域和可能性。通過深入研究和創(chuàng)新，相信未來能夠開發(fā)出更加高效、環(huán)保、智能的緩蝕劑，為應(yīng)對全球腐蝕問題作出更大貢獻(xiàn)。二、緩蝕劑的定義與作用緩蝕劑是一種能夠在金屬表面形成保護(hù)膜，抑制或減緩金屬腐蝕過程的化學(xué)物質(zhì)。它通過在金屬表面形成一層屏障，阻擋了腐蝕介質(zhì)與金屬的直接接觸，從而延長了金屬的使用壽命。緩蝕劑的應(yīng)用范圍廣泛，涉及石油化工、電力、交通運(yùn)輸、建筑等多個(gè)領(lǐng)域，對于保障設(shè)備安全、減少資源浪費(fèi)、保護(hù)環(huán)境具有重要意義。緩蝕劑的作用機(jī)理主要包括吸附成膜、電化學(xué)抑制和鈍化作用等。吸附成膜是指緩蝕劑分子通過物理或化學(xué)吸附在金屬表面，形成一層致密的保護(hù)膜，阻止腐蝕介質(zhì)與金屬的接觸。電化學(xué)抑制是指緩蝕劑能夠改變金屬表面的電化學(xué)性質(zhì)，降低金屬的腐蝕電位，從而抑制腐蝕反應(yīng)的發(fā)生。鈍化作用則是指緩蝕劑能使金屬表面形成一層鈍化膜，使金屬對腐蝕介質(zhì)的活性降低，從而提高金屬的耐蝕性。隨著科技的發(fā)展，緩蝕劑的性能和效果不斷提升，為各個(gè)領(lǐng)域的設(shè)備安全和資源節(jié)約提供了有力保障。未來，緩蝕劑的研究和發(fā)展將更加注重環(huán)保、高效和多功能性，以滿足不斷增長的應(yīng)用需求。三、緩蝕劑的分類陽極型緩蝕劑：這類緩蝕劑主要通過抑制陽極反應(yīng)來減緩腐蝕過程。它們通常含有能吸附在金屬表面的活性物質(zhì)，形成一層保護(hù)膜，從而阻止陽極金屬的溶解。陰極型緩蝕劑：這類緩蝕劑通過抑制陰極反應(yīng)來減緩腐蝕。它們可以在陰極表面形成保護(hù)膜，從而阻止陰極還原反應(yīng)?；旌闲途徫g劑：這類緩蝕劑可以同時(shí)抑制陽極和陰極反應(yīng)，從而更有效地減緩腐蝕過程。無機(jī)緩蝕劑：包括鉻酸鹽、亞硝酸鹽、硅酸鹽等。這些無機(jī)緩蝕劑通常具有較高的緩蝕效果，但可能對環(huán)境造成污染。有機(jī)緩蝕劑：包括胺類、羧酸類、雜環(huán)化合物等。有機(jī)緩蝕劑通常具有較好的環(huán)保性能，但緩蝕效果可能略低于無機(jī)緩蝕劑。聚合物緩蝕劑：如聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮等。聚合物緩蝕劑具有較高的緩蝕性能和穩(wěn)定性，是近年來研究的熱點(diǎn)。水處理緩蝕劑：用于防止水系統(tǒng)中的金屬設(shè)備腐蝕，如冷卻水系統(tǒng)、鍋爐等。油氣田緩蝕劑：用于防止油氣田開采過程中的金屬管道和設(shè)備的腐蝕。工業(yè)設(shè)備緩蝕劑：用于各種工業(yè)設(shè)備中的金屬防腐，如化工設(shè)備、石油化工設(shè)備等。隨著科技的不斷進(jìn)步，緩蝕劑的研究和發(fā)展方向也在不斷變化。未來，緩蝕劑的研究將更加注重環(huán)保、高效和多功能性，以滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保要求和不斷提高的工業(yè)需求。四、緩蝕劑的發(fā)展方向綠色環(huán)保型緩蝕劑：隨著環(huán)保意識的日益增強(qiáng)，綠色環(huán)保型緩蝕劑將成為研究的重點(diǎn)。這類緩蝕劑應(yīng)具有低毒、低污染、易降解等特點(diǎn)，既能滿足工業(yè)防護(hù)的需求，又能減少對環(huán)境的負(fù)面影響。高效復(fù)合緩蝕劑：單一緩蝕劑往往難以滿足復(fù)雜多變的工業(yè)環(huán)境，開發(fā)高效復(fù)合緩蝕劑是未來的一個(gè)重要方向。通過不同緩蝕劑的協(xié)同作用，可以顯著提高緩蝕效果，拓寬應(yīng)用范圍。智能型緩蝕劑：隨著納米技術(shù)和智能材料的發(fā)展，智能型緩蝕劑將成為可能。這類緩蝕劑能根據(jù)環(huán)境變化自動調(diào)節(jié)釋放速率和緩蝕效果，實(shí)現(xiàn)智能化、自適應(yīng)的防護(hù)。生物型緩蝕劑：生物型緩蝕劑是指利用生物活性物質(zhì)（如酶、微生物等）來抑制腐蝕過程。這類緩蝕劑具有天然、環(huán)保、可再生等優(yōu)點(diǎn)，是未來緩蝕劑研究的一個(gè)新興領(lǐng)域。多功能型緩蝕劑：除了基本的緩蝕功能外，還兼具防銹、潤滑、清潔等其他功能的多功能型緩蝕劑將受到青睞。這類緩蝕劑能滿足工業(yè)中多元化、綜合化的需求，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。未來緩蝕劑的發(fā)展將更加注重環(huán)保、高效、智能和多功能性。隨著科技的不斷進(jìn)步，我們有理由相信，未來的緩蝕劑將為工業(yè)防護(hù)帶來更加全面、高效的解決方案。五、緩蝕劑的應(yīng)用領(lǐng)域及市場前景緩蝕劑作為一種重要的化學(xué)防護(hù)手段，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，幾乎覆蓋了所有涉及到金屬腐蝕的行業(yè)。在石油化工、電力、海洋工程、交通運(yùn)輸、航空航天、市政建設(shè)等眾多領(lǐng)域，緩蝕劑都發(fā)揮著不可替代的作用。特別是在當(dāng)前全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、環(huán)保要求日益嚴(yán)格的背景下，緩蝕劑的重要性愈發(fā)凸顯。在石油化工領(lǐng)域，緩蝕劑被廣泛應(yīng)用于油氣開采、煉油、化工生產(chǎn)等過程中，以防止金屬設(shè)備因腐蝕造成的損壞和失效。電力行業(yè)中，緩蝕劑在鍋爐、冷凝器、冷卻塔等設(shè)備中的應(yīng)用，能有效延長設(shè)備的使用壽命，提高能源利用效率。在海洋工程中，緩蝕劑對于防止海水對金屬結(jié)構(gòu)的腐蝕尤為重要，是保障海洋設(shè)施長期穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展，緩蝕劑的應(yīng)用也在不斷拓展和深化。例如，隨著新能源汽車和電動汽車的普及，電池系統(tǒng)的腐蝕防護(hù)問題日益突出，緩蝕劑在電池系統(tǒng)中的應(yīng)用將成為新的研究熱點(diǎn)。在環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的要求下，環(huán)境友好型、低毒或無毒的緩蝕劑將成為未來發(fā)展的主流。市場前景方面，隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的不斷推進(jìn)，緩蝕劑的需求量將持續(xù)增長。特別是在發(fā)展中國家，隨著工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加速，緩蝕劑的市場空間將更加廣闊。同時(shí)，隨著環(huán)保法規(guī)的日益嚴(yán)格和消費(fèi)者對產(chǎn)品安全性的要求不斷提高，高性能、環(huán)保型緩蝕劑將成為市場的主流產(chǎn)品?？傮w來看，緩蝕劑作為一種重要的化學(xué)防護(hù)手段，其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，市場前景廣闊。隨著科技的進(jìn)步和工業(yè)的發(fā)展，緩蝕劑的應(yīng)用將更加深入和廣泛，同時(shí)環(huán)保型、高性能緩蝕劑將成為未來市場的主流。研究和開發(fā)新型緩蝕劑，提高緩蝕劑的性能和應(yīng)用效果，將是未來緩蝕劑領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。六、結(jié)論緩蝕劑的重要性：緩蝕劑在工業(yè)生產(chǎn)中扮演著至關(guān)重要的角色，它們能有效延長設(shè)備和管道的使用壽命，減少因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失和安全隱患。研發(fā)和應(yīng)用高效、環(huán)保的緩蝕劑是工業(yè)領(lǐng)域持續(xù)關(guān)注的重點(diǎn)。分類的多樣性：緩蝕劑可以根據(jù)其化學(xué)成分、作用機(jī)理以及應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行分類。這些分類有助于我們更好地理解不同緩蝕劑的特點(diǎn)和適用場景，為實(shí)際應(yīng)用提供指導(dǎo)。環(huán)保趨勢：隨著環(huán)境保護(hù)意識的增強(qiáng)，開發(fā)環(huán)境友好型緩蝕劑成為行業(yè)發(fā)展的重要趨勢。未來的緩蝕劑研究將更加注重減少對環(huán)境的影響，同時(shí)保持或提高其防腐效果。技術(shù)創(chuàng)新：技術(shù)的進(jìn)步推動了緩蝕劑的發(fā)展。新型緩蝕劑的研發(fā)需要結(jié)合材料科學(xué)、化學(xué)工程等多個(gè)學(xué)科的知識，通過技術(shù)創(chuàng)新來滿足更高的防腐要求和更廣泛的應(yīng)用需求。智能化和精準(zhǔn)化：隨著智能技術(shù)的發(fā)展，未來的緩蝕劑應(yīng)用將更加智能化和精準(zhǔn)化。通過監(jiān)測和分析腐蝕數(shù)據(jù)，可以實(shí)時(shí)調(diào)整緩蝕劑的使用策略，實(shí)現(xiàn)更有效的防腐管理。跨學(xué)科融合：緩蝕劑的研究和應(yīng)用需要跨學(xué)科的合作。材料科學(xué)、化學(xué)、物理、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域的知識和技術(shù)支持，將共同推動緩蝕劑技術(shù)的進(jìn)步和創(chuàng)新。緩蝕劑的分類和發(fā)展方向是一個(gè)多維度、跨學(xué)科的領(lǐng)域，需要我們不斷探索和創(chuàng)新。通過持續(xù)的研究和技術(shù)創(chuàng)新，我們可以期待在未來實(shí)現(xiàn)更高效、環(huán)保、智能的防腐解決方案，為工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)做出更大的貢獻(xiàn)。參考資料：無機(jī)酸緩蝕劑主要用于金屬酸洗過程中減緩酸對金屬基體的腐蝕，在各種化學(xué)酸洗過程中都有良好的緩蝕效果。在正常使用下使金屬的腐蝕率大大降低，并有優(yōu)良的抑制鋼鐵在酸洗過程中吸氫的能力，避免鋼鐵發(fā)生“氫脆”，同時(shí)抑制酸洗過程中Fe3+對金屬的腐蝕，使金屬不產(chǎn)生孔蝕。適用于各種無機(jī)酸、有機(jī)酸，氧化性酸、非氧化性酸，例如鹽酸、硝酸、硝酸-氫氟酸、硫酸、磷酸、氫氟酸、氨基磺酸、檸檬酸、草酸、醋酸、EDTA、NTA、HEDP等常見的各種酸洗用酸。本品由緩蝕劑、促進(jìn)劑、抑霧劑、表面活性劑等復(fù)配而成，性能穩(wěn)定、操作簡單、用量小、效率高、費(fèi)用低、無毒無臭、對環(huán)境無污染;對金屬基體的腐蝕小、緩蝕率高，過程中沒有酸霧，使用安全，特別是能避免誤用緩蝕劑造成的危險(xiǎn)。配液：緩蝕劑的使用濃度一般為5~2%(重量)。先將計(jì)量的緩蝕劑1：10~20兌水(水是50°С~60°С的溫水)，攪拌至完全溶解，然后再加入剩余的計(jì)量水中，攪拌均勻;配酸洗液：將計(jì)量的酸緩緩加入上述配好的液體，同時(shí)不停的攪拌使酸完全溶解，溶液混合均勻后即可使用。如果有酸霧，可以再添加少量“酸洗抑霧劑”;如果銹、氧化皮清除不干凈，速度緩慢，可以添加“酸洗促進(jìn)劑”;如果想一次性解決上述所有問題，可以添加“酸洗添加劑”。(1)無機(jī)酸使用濃度一般在3~10%(重量)，不能超過20%(重量);常溫使用，溫度不能超過45°С，否則緩蝕劑很容易失效，加快酸對金屬的腐蝕。(無機(jī)酸包括鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、氫氟酸等)(2)有機(jī)酸使用濃度一般在3~20%(重量)，常溫或加熱到60°С~90°С使用，溫度或濃度不要太高否則緩蝕劑可能失效，加快酸對金屬的腐蝕。(有機(jī)酸包括氨基磺酸、檸檬酸、草酸、醋酸、EDTA、NTA、HEDP等)緩蝕劑是常見的保護(hù)金屬材料不被腐蝕的產(chǎn)品，按照化學(xué)成分劃分，緩蝕劑主要有效成分為有機(jī)物，因此稱之為有機(jī)緩蝕劑。有機(jī)緩蝕劑主要包括膦類和胺類。比如：膦酸（鹽）、膦羧酸、巰基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木質(zhì)素等一些含氮氧元素的雜環(huán)化合物。有機(jī)緩蝕劑主要通過在金屬表面形成一層膜對金屬進(jìn)行保護(hù)。其作用原理有以下三種：1具有極性基因，可被金屬的表面電荷吸附，在整個(gè)陽極和陰極區(qū)域形成一層單分子膜，從而阻止或減緩電化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。牛脂胺、十六烷胺和十八烷胺等這些被稱作“膜胺”的胺類，就是水處理中常見的吸附膜型緩蝕劑。2同時(shí)含有親水基和憎水基，如某些含氮、含硫或含羥基的、具有表面活性的有機(jī)化合物，這些化合物的分子以親水基（例如，氨基）吸附于金屬表面上，形成一層致密的憎水膜，保護(hù)金屬表面不受水腐蝕。膦類緩蝕劑多是基于這種原理。3與金屬形成絡(luò)合物，進(jìn)而在表面成膜。比如喹啉、EDTA、巰基苯并噻唑、苯并三唑和甲基苯并三唑這些唑類，是有色金屬（尤其是銅）的理想緩蝕劑以化學(xué)吸附成膜的。當(dāng)金屬表面為清潔或活性狀態(tài)時(shí)，此類緩蝕劑能形成緩蝕效果令人滿意的吸附膜。但如果金屬表面有腐蝕產(chǎn)物或有垢沉積的情況下，就很難形成效果良好的緩蝕膜，此時(shí)可適當(dāng)加入少量表面活性劑，以幫助此類緩蝕劑成膜。由于緩蝕劑的緩蝕機(jī)理在于成膜，故迅速在金屬表面上形成一層密而實(shí)的膜是獲得緩蝕成功之關(guān)鍵。為了迅速成膜，水中緩蝕劑的濃度應(yīng)該足夠高，等膜形成后，再降至只對膜的破損起修補(bǔ)作用的濃度；為了成膜密實(shí)，金屬表面應(yīng)十分清潔，為此，成膜前必須對金屬表面進(jìn)行化學(xué)清洗除油、除污和除垢。以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境（介質(zhì)）中時(shí)，可以防止或減緩材料腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或復(fù)合物，因此緩蝕劑也可以稱為腐蝕抑制劑。它的用量很小(1%～1%)，但效果顯著。這種保護(hù)金屬的方法稱緩蝕劑保護(hù)。緩蝕劑用于中性介質(zhì)（鍋爐用水、循環(huán)冷卻水）、酸性介質(zhì)（除鍋垢的鹽酸，電鍍前鍍件除銹用的酸浸溶液）和氣體介質(zhì)（氣相緩蝕劑）。在美國材料與試驗(yàn)協(xié)會《關(guān)于腐蝕和腐蝕試驗(yàn)術(shù)語的標(biāo)準(zhǔn)定義》中，緩蝕劑是“一種以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境（介質(zhì)）中時(shí)，可以防止或減緩腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或幾種化學(xué)物質(zhì)的混合物?！币话銇碚f，緩蝕劑是指那些用在金屬表面起防護(hù)作用的物質(zhì)，加入微量或少量這類化學(xué)物質(zhì)可使金屬材料在該介質(zhì)中的腐蝕速度明顯降低直至為零。同時(shí)還能保持金屬材料原來的物理、力學(xué)性能不變。合理使用緩蝕劑是防止金屬及其合金在環(huán)境介質(zhì)中發(fā)生腐蝕的有效方法。緩蝕劑技術(shù)由于具有良好的效果和較高的經(jīng)濟(jì)效益，已成為防腐蝕技術(shù)中應(yīng)用最廣泛的方法之一。尤其在石油產(chǎn)品的生產(chǎn)加工、化學(xué)清洗、大氣環(huán)境、工業(yè)用水、機(jī)器、儀表制造及石油化工生產(chǎn)過程中，緩蝕技術(shù)已成為主要的防腐蝕手段之一。緩蝕劑的英文專業(yè)名稱：anti-corrosive.corrosioninhibitor。也可以稱為腐蝕抑制劑。它的用量很小(1%～1%)，但效果顯著。主要用于中性介質(zhì)（鍋爐用水、循環(huán)冷卻水）、酸性介質(zhì)（除鍋垢的鹽酸，電鍍前鍍件除銹用的酸浸溶液）和氣體介質(zhì)（氣相緩蝕劑）。緩蝕效率愈大，抑制腐蝕的效果愈好。有時(shí)較低劑量的幾種不同類緩蝕劑配合使用可獲得較好的緩蝕效果,這種作用稱為協(xié)同效應(yīng)；相反地,若不同類型緩蝕劑共同使用時(shí)反而降低各自的緩蝕效率，則稱為拮抗效應(yīng)。緩蝕劑可按作用機(jī)理或保護(hù)被膜特性進(jìn)行分類。無機(jī)緩蝕劑主要包括鉻酸鹽、亞硝酸鹽、硅酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、聚磷酸鹽、鋅鹽等。有機(jī)緩蝕劑主要包括膦酸（鹽）、膦羧酸、琉基苯并噻唑、苯并三唑、磺化木質(zhì)素等一些含氮氧化合物的雜環(huán)化合物。聚合物類緩蝕劑主要包括聚乙烯類，POCA，聚天冬氨酸等一些低聚物的高分子化學(xué)物。根據(jù)緩蝕劑對電化學(xué)腐蝕的控制部位分類，分為陽極型緩蝕劑，陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑。陽極型緩蝕劑多為無機(jī)強(qiáng)氧化劑，如鉻酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、亞硝酸鹽、硼酸鹽等。它們的作用是在金屬表面陽極區(qū)與金屬離子作用，生成氧化物或氫氧化物氧化膜覆蓋在陽極上形成保護(hù)膜。這樣就抑制了金屬向水中溶解。陽極反應(yīng)被控制，陽極被鈍化。硅酸鹽也可歸到此類，也是通過抑制腐蝕反應(yīng)的陽極過程來達(dá)到緩蝕目的。陽極型緩蝕劑要求有較高的濃度，以使全部陽極都被鈍化，一旦劑量不足，將在未被鈍化的部位造成點(diǎn)蝕。鋅的碳酸鹽、磷酸鹽和氫氧化物，鈣的碳酸鹽和磷酸鹽為陰極型緩蝕劑。陰極型緩蝕劑能與水中、與金屬表面的陰極區(qū)反應(yīng)，其反應(yīng)產(chǎn)物在陰極沉積成膜，隨著膜的增厚，陰極釋放電子的反應(yīng)被阻擋。在實(shí)際應(yīng)用中，由于鈣離子、碳酸根離子和氫氧根離子在水中是天然存在的，所以只需向水中加入可溶性鋅鹽或可溶性磷酸鹽。某些含氮、含硫或羥基的、具有表面活性的有機(jī)緩蝕劑，其分子中有兩種性質(zhì)相反的極性基團(tuán)，能吸附在清潔的金屬表面形成單分子膜，它們既能在陽極成膜，也能在陰極成膜。阻止水與水中溶解氧向金屬表面的擴(kuò)散，起了緩蝕作用，巰基苯并噻唑、苯并三唑、十六烷胺等屬于此類緩蝕劑。除了中和性能的水處理劑，大部分水處理用的緩蝕劑的緩蝕機(jī)理是在與水接觸的金屬表面形成一層將金屬和水隔離的金屬保護(hù)膜，以達(dá)到緩蝕目的。根據(jù)緩蝕劑形成的保護(hù)膜的類型，緩蝕劑可分為氧化膜型、沉積膜型和吸附膜型緩蝕劑。鉻酸鹽、亞硝酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、正磷酸鹽、硼酸鹽等均被看作氧化膜型緩蝕劑。鉻酸鹽和亞硝酸鹽都是強(qiáng)氧化劑，無需水中溶解氧的幫助即能與金屬反應(yīng)，在金屬表面陽極區(qū)形成一層致密的氧化膜。其余的幾種，或因本身氧化能力弱，或因本身并非氧化劑，都需要氧的幫助才能在金屬表面形成氧化膜。由于這些氧化膜型緩蝕劑是通過阻抑腐蝕反應(yīng)的陽極過程來達(dá)到緩蝕的，這些陽極緩蝕劑能在陽極與金屬離子作用形成氧化物或氯氧化物。沉積覆蓋在陽極上形成保護(hù)膜，以鉻酸鹽為例，它在陽極反應(yīng)形成Cr(OH)3和Fe(OH)3，脫水后成為CrO3和Fe2O3的混合物（主要是γ-Fe2O3）在陽極構(gòu)成保護(hù)膜。因此有時(shí)又被稱作陽極型緩蝕劑或危險(xiǎn)型緩蝕劑，因?yàn)樗鼈円坏﹦┝坎蛔悖▎为?dú)緩蝕時(shí)，處理1L水，所需劑量往往高達(dá)幾百、甚至上千毫克）就會造成點(diǎn)蝕，使本來不太嚴(yán)重的腐蝕問題，反而變得更加嚴(yán)重。氯離子、高溫及高的水流速都會破壞氧化膜，故在應(yīng)用時(shí)，要根據(jù)工藝條件，適當(dāng)改變緩蝕劑的濃度。硅酸鹽也可粗略地歸到這一類里來，因?yàn)樗饕彩峭ㄟ^阻抑腐蝕反應(yīng)的陽極過程來達(dá)到緩蝕的。它不是通過與金屬鐵本身、而可能是由二氧化硅與鐵的腐蝕產(chǎn)物相互作用，以吸附機(jī)制來成膜的。鋅的碳酸鹽、磷酸鹽和氫氧化物，鈣的碳酸鹽和磷酸鹽是最常見的沉淀膜型緩蝕劑。由于它們系由鋅、鈣陽離子與碳酸根、磷酸根和氫氧根陰離子在水中、于金屬表面的陰極區(qū)反應(yīng)而沉積成膜，所以又被稱作陰極型緩蝕劑。陰極緩蝕劑能與水中有關(guān)離子反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物在陰極沉積成膜；以鋅鹽為例，它在陰極部位產(chǎn)生Zn(OH)2沉淀，起保護(hù)膜的作用。鋅鹽與其他緩蝕劑復(fù)合使用可起增效作用，在有正磷酸鹽存在時(shí)，則有Zn3(PO4)2或(Zn,Fe)3(PO4)2沉淀出來并緊緊粘附于金屬表面，緩蝕效果更好。在實(shí)際應(yīng)用中，由于鈣離子、碳酸根和氫氧根在水中是天然地存在的，一般只需向水中加入可溶性鋅鹽（例如：硝酸鋅、硫酸鋅或氯化鋅，提供鋅離子）或可溶性磷酸鹽（例如：正磷酸鈉或可水解為正磷酸鈉的聚合磷酸鈉，提供磷酸根），通常就把這些可溶性鋅鹽和可溶性磷酸鹽稱為沉積膜型緩蝕劑或陰極型緩蝕劑。可溶性磷酸鹽（包括聚合磷酸鹽）就既是氧化膜型緩蝕劑，又是沉積膜型緩蝕劑。一些含磷的有機(jī)化合物，如有機(jī)磷酸（鹽）、有機(jī)磷酸酯和有機(jī)磷羧酸，也可歸到這類緩蝕劑中，大約與其最終能水解為正磷酸鹽不無關(guān)系。由于沉淀型緩蝕膜沒有和金屬表面直接結(jié)合，而且是多孔的，往往出現(xiàn)在金屬表面附著不好的現(xiàn)象，緩蝕效果不如氧化型膜。吸附膜型緩蝕劑多為有機(jī)緩蝕劑，它們具有極性基因，可被金屬的表面電荷吸附，在整個(gè)陽極和陰極區(qū)域形成一層單分子膜，從而阻止或減緩相應(yīng)電化學(xué)的反應(yīng)。如某些含氮、含硫或含羥基的、具有表面活性的有機(jī)化合物，其分子中有兩種性質(zhì)相反的基團(tuán)；親水基和親油基。這些化合物的分子以親水基（例如，氨基）吸附于金屬表面上，形成一層致密的憎水膜，保護(hù)金屬表面不受水腐蝕。牛脂胺、十六烷胺和十八烷胺等被稱作“膜胺”的胺類，就是水處理中常見的吸附膜型緩蝕劑。巰基苯并噻唑、苯并三唑和甲基苯并三唑等是有色金屬（尤其是銅）的理想緩蝕劑。它們雖然與銅金屬本身作用成膜，但與上述典型的氧化膜型緩蝕劑不同，不是通過氧化，而是通過與金屬表面的銅離子形成絡(luò)合物，以化學(xué)吸附成膜的。當(dāng)金屬表面為清潔或活性狀態(tài)時(shí)，此類緩蝕劑能形成緩蝕效果令人滿意的吸附膜。但如果金屬表面有腐蝕產(chǎn)物或有垢沉積的情況下，就很難形成效果良好的緩蝕膜，此時(shí)可適當(dāng)加入少量表面活性劑，以幫助此類緩蝕劑成膜。由于緩蝕劑的緩蝕機(jī)理在于成膜，故迅速在金屬表面上形成一層密而實(shí)的膜，乃獲得緩蝕成功之關(guān)鍵。為了迅速，水中緩蝕劑的濃度應(yīng)該足夠高，等膜形成后，再降至只對膜的破損起修補(bǔ)作用的濃度；為了密實(shí)，金屬表面應(yīng)十分清潔，為此，成膜前對金屬表面進(jìn)行化學(xué)清洗除油、除污和除垢，是必不可少的步驟。上述各類緩蝕劑，除中和胺與膜胺主要用于鍋爐凝水處理、硅酸鹽用于飲用水處理外，其他各類則常用于冷卻水處理。若單就對碳鋼的緩蝕效果而言，鉻酸鹽，尤其是配合以聚磷酸鹽和鋅鹽的鉻酸鹽，至今仍然是循環(huán)冷卻水處理緩蝕劑中最為理想者。美國在相當(dāng)程度上仍在應(yīng)用著它。應(yīng)用時(shí)，一般將水的pH值控制為微酸性，以阻抑致垢鹽結(jié)垢。但鉻酸鹽（六價(jià)的）有毒，雖然它對循環(huán)冷卻水中的菌、藻等有害微生物有殺滅作用，但對環(huán)境造成污染。在世界范圍內(nèi)已逐漸為（聚）磷酸鹽所取代。這標(biāo)志著循環(huán)冷卻水堿性處理時(shí)代的開始。這一概念就是對水的pH值不再著意控制，而是聽其自然。水中致垢鹽的結(jié)垢問題則依靠有機(jī)磷酸（鹽）和聚丙烯酸（鹽）等這些高效阻垢劑、分散劑來解決。磷酸鹽是水中微生物的營養(yǎng)源，它的排放會造成水體富營養(yǎng)化，結(jié)果，從另一方面對環(huán)境造成污染。于是，在不允許使用鉻酸鹽和（聚）磷酸鹽的地方，其他幾類緩蝕劑得到了應(yīng)用機(jī)會。鉬酸鹽等應(yīng)用成本高；亞硝酸鹽不宜作敞開式循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的緩蝕劑，除非有特效殺生劑有效在控制住能使它分解失效的微生物；硅酸鹽緩蝕效果差（由于成膜時(shí)間長，有時(shí)，在金屬表面形成一層較完整的膜，需2～3個(gè)星期），而且，一旦有垢產(chǎn)生，就很難去掉；鋅鹽中的鋅與鉻一樣，也是重金屬，也對水體中的生物造成威脅。人們對含磷量較少的有機(jī)緩蝕劑的開發(fā)和應(yīng)用，表現(xiàn)出濃厚的興趣，進(jìn)而導(dǎo)致了“全有機(jī)配方”水處理劑的上市。迄今為止，在緩蝕劑的開發(fā)和應(yīng)用上，還沒有出現(xiàn)像過去由使用聚磷酸鹽轉(zhuǎn)為使用鉻酸鹽，或由使用鉻酸鹽復(fù)轉(zhuǎn)為使用聚磷酸鹽那樣的突破性的進(jìn)展。用“全有機(jī)配方”緩蝕劑，水的腐蝕條件不能太苛刻，否則，必須以無機(jī)緩蝕劑予以補(bǔ)救。銅銀緩蝕劑BTA可以吸附在金屬表面形成一層很薄的膜，保護(hù)銅及其它金屬免受大氣及有害介質(zhì)的腐蝕；銅緩蝕劑BTA在循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中可與多種阻垢劑、殺菌滅藻劑配合使用，對循環(huán)冷卻水系統(tǒng)緩蝕效果良好，在循環(huán)水中用量為2-4mg/L。BTA也可以作為銅銀的防變色劑、汽車?yán)鋮s液、潤滑油添加劑。銅緩蝕劑MBT可以作為循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的銅緩蝕劑。銅緩蝕劑MBT緩蝕作用主要依靠和金屬銅表面上的活性銅原子或銅離子產(chǎn)生一種化學(xué)吸附作用；或進(jìn)而發(fā)生螯合作用從而形成一層致密而牢固的保護(hù)膜，使銅材設(shè)備得到良好的保護(hù)，使用量一般為4mg/L，MBT也可以用作增塑劑、酸性鍍銅光度劑等使用。銅緩蝕劑TTA用醇或堿溶解后加入到循環(huán)水中，水中本品濃度為2-10mg/L，若水系統(tǒng)中的有色金屬已嚴(yán)重腐蝕，可以按正常濃度5—10倍加入本品以使系統(tǒng)迅速鈍化。鹽酸酸洗緩蝕劑應(yīng)用的前提為清洗介質(zhì)為鹽酸、硫酸、氨基磺酸，清洗對象的基材為黑色金屬。鹽酸酸洗緩蝕劑適用于各種型號的高中低壓鍋爐的酸洗，以及大型設(shè)備，管道的酸洗。酸液中腐蝕性能(加藥量為1-3‰)腐蝕速度≤1g/mh。使用時(shí)將酸洗緩蝕劑按比例加入到稀釋好的酸液中，開啟循環(huán)泵循環(huán)清洗，清洗的過程中補(bǔ)加酸液時(shí)按比例補(bǔ)加酸洗緩蝕劑.工業(yè)循環(huán)水中多有用聚磷酸鹽，雖說緩蝕劑用量在1%～1%，但作為工業(yè)用水來說，因?yàn)樗看?，其外排到水環(huán)境中的P的量還是相當(dāng)可觀的，大量P的進(jìn)入水體，極容易引發(fā)水體富營養(yǎng)化問題。故工業(yè)除垢防垢須用其他更為有效的方法。緩蝕劑的緩蝕效果與它的使用濃度以及介質(zhì)的pH值、溫度、流速等密切相關(guān)，因此應(yīng)根據(jù)被保護(hù)的對象、環(huán)境條件嚴(yán)格選擇。緩蝕劑可能帶來的環(huán)境污染問題已引起關(guān)注，對緩蝕劑選擇的注意力已轉(zhuǎn)移到不含重金屬的類型。根據(jù)情況有時(shí)可選用特殊的緩蝕劑，例如氣相緩蝕劑是第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期發(fā)展起來的，在金屬器械裝運(yùn)、貯存時(shí)使用的緩蝕劑。它們是有一定的揮發(fā)性，可以存在于金屬表面的濕膜中，并具有強(qiáng)烈吸附性的物質(zhì)，如亞硝酸二環(huán)己烷基銨，一般制成片劑或浸漬在包裝紙上。緩蝕劑是一種重要的化學(xué)添加劑，被廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)環(huán)境中。其主要功能是減緩金屬的腐蝕速度，從而延長設(shè)備的使用壽命，減少因腐蝕而引發(fā)的事故。下面將對緩蝕劑的分類和發(fā)展方向進(jìn)行深入探討。物理緩蝕劑：通過在金屬表面形成保護(hù)膜，使金屬與腐蝕介質(zhì)隔離，從而達(dá)到緩蝕的目的。常見的物理緩蝕劑包括石墨、硬脂酸等?；瘜W(xué)緩蝕劑：通過與腐蝕介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，消耗或改變腐蝕介質(zhì)的性質(zhì)，從而達(dá)到緩蝕的目的。常見的化學(xué)緩蝕劑包括有機(jī)胺、醛等。酸性介質(zhì)緩蝕劑：適用于酸性環(huán)境中，如鹽酸、硫酸等。常見的酸性介質(zhì)緩蝕劑包括硫脲、季銨鹽等。堿性介質(zhì)緩蝕劑：適用于堿性環(huán)境中，如氫氧化鈉、碳酸鈉等。常見的堿性介質(zhì)緩蝕劑包括苯胺、吡啶等。有機(jī)緩蝕劑：主要成份為有機(jī)化合物，如脂肪胺、有機(jī)硫化合物等。