緩蝕劑與腐蝕影響因素
發布時間:2014-01-11 11:05
由于和周圍介質相互作用,使材料遭受破壞或使材料惡化的過程稱為腐蝕。腐蝕一般分為化學腐蝕、電化學腐蝕和微生物腐蝕。影響材料(通常是金屬)腐蝕的因素很多,以循環冷卻水系統為例,其影響因素主要有下面幾點:
①溶解氧會造成電極反應,陽極的去極化作用,會加速腐蝕的產生。②含鹽量隨循環水蒸發濃縮而增加,水的導電率增大,容易發生電化學作用,增大腐蝕電流,腐蝕速度上升。如水中氯離子、硫酸根離子含量高時,會增加水的腐蝕性,特別是氯離子含量高時,還是產生點(坑)蝕的主要原因。
③懸浮物的增加會加大水的腐蝕速度,而懸浮物的沉積,會引起沉積物下金屬的氧濃差電池腐蝕,使局部腐蝕加快。
④水中的微生物,特別是一些能產生黏泥的微生物會連同水中的懸浮物在金屬表面沉積,引起垢下腐蝕。同時一些微生物的新陳代謝過程參與了電化學過程,促使腐蝕加速。
⑤一些腐蝕性溶解氣體,會促進金屬腐蝕,如硫化氫可與鐵生成硫化亞鐵,它對碳鋼來說是陰極,而碳鋼則成為陽極,故加速其腐蝕;二氧化碳溶于水,會增大陰極去極化作用,加速腐蝕過程;溶有二氧化碳后水的PH值降低,使腐蝕產物變得松散,無保護作用,當PH值低于6時,鐵表面保護膜被溶解,水中氫離子濃度增加,因而發生析氫反應,使腐蝕速度急劇增加;氨的溶解會形成銅氨絡合離子,促進銅的腐蝕。
⑥金屬表光潔度會影響到金屬的腐蝕速度,粗糙的金屬表面容易受腐蝕,這與懸浮物及生物黏泥更容易在粗糙金屬表面聚積而加速腐蝕有關。
此外,水溫及熱負荷、水流速度等因素,也影響到金屬的腐蝕速度。 從上述影響金屬腐蝕的因素介紹可以看出,藥劑緩蝕的基本依據有二:一是利用藥劑本身能與水中的游離氧發生氧化還原反應而消耗掉水中的氧,從而抑制溶解氧和硫化氫等的腐蝕;二是藥劑成膜,主要是利用藥劑和金屬表面形成保護膜,隔絕水中的溶解氧向金屬表面的擴散和抑制腐蝕性物質對金屬表面的腐蝕作用。 按藥劑成膜緩蝕基本原理,防蝕膜一般可分為氧化型膜、沉淀型膜和吸附型膜三種。成膜型藥劑在水處理中應用較多。 氧化膜型抑制劑與金屬表面接觸進行氧化而在金屬表面上形成一層薄膜,這種膜薄而致密,且與金屬結合牢固,它能阻礙水中溶解氧擴散到金屬表面,從而抑制腐蝕反應的進行。同時由于這種膜的形成,使金屬的腐蝕電位向正的方向移動,因而腐蝕速度降低。 沉淀膜型抑制劑與水中的金屬離子(如鈣)作用,形成難溶的鹽。當從水中析出后沉淀吸附在金屬表面上,從而抑制腐蝕反應的進行。已有研究表明,它不和金屬離子型抑制劑中的離子起作用,而是和被防腐蝕的金屬離子作用形成不溶性鹽,沉積在金屬表面上以起到防腐蝕的作用。金屬離子型抑制劑所形成的沉淀膜比水中離子型抑制劑所形成的膜更薄且致密。水中離子型抑制劑如投加量過大,有可能產生水垢,而金屬離子型抑制劑則無此弊病。 吸附膜型抑制劑是靠其分子的極性基和疏水基吸附在金屬表面上的特性,即極性基能吸附在金屬表面上,而疏水基能阻礙水中的溶解氧擴散到金屬表面,從而達到緩蝕的目的。這類抑制劑一般是用于酸液中或非水溶液中,但在光滑金屬表面上形成的吸附膜緩蝕性能不好。 相關鏈接