一、核心防腐機(jī)制

1. 表面成膜保護(hù)

• 示例：

• 無機(jī)緩蝕劑（如鋅鹽）與水中OH?反應(yīng)生成Zn(OH)?沉淀，覆蓋金屬表面。

• 有機(jī)緩蝕劑（如苯并三氮唑，BTA）通過化學(xué)吸附形成單分子層保護(hù)膜。

• 物理覆蓋：緩蝕劑在金屬表面形成致密的沉淀膜（如無機(jī)緩蝕劑）或吸附膜（如有機(jī)緩蝕劑），隔絕腐蝕性介質(zhì)（如水、氧氣、離子）。

• 鈍化作用：通過氧化反應(yīng)使金屬表面生成惰性氧化物或氫氧化物層（如鉻酸鹽使鐵生成Cr?O?鈍化膜）。

2. 電化學(xué)抑制

• 示例：聚磷酸鹽沉淀覆蓋鐵表面的陰極區(qū)，抑制吸氧腐蝕。

• 示例：BTA在銅表面吸附，抑制Cu的陽極氧化。

• 陽極抑制：吸附在陽極區(qū)（金屬活性位點(diǎn)），阻斷金屬溶解反應(yīng)（如Fe → Fe2? + 2e?）。

• 陰極抑制：覆蓋陰極區(qū)（如氧還原反應(yīng)位點(diǎn)），減緩腐蝕電流。

• 混合抑制：同時(shí)抑制陰陽極反應(yīng)（如BTA在中性介質(zhì)中對(duì)銅的全面保護(hù)）。

3. 環(huán)境pH調(diào)節(jié)

• 中和酸性環(huán)境：在酸性介質(zhì)中（如鹽酸、硫酸），緩蝕劑（如烏洛托品、硫脲）通過吸附或中和H?，抑制析氫反應(yīng)。

• 緩沖作用：在中性或堿性環(huán)境中，緩蝕劑（如鉬酸鹽）維持pH穩(wěn)定，減少氧還原反應(yīng)速率。

二、緩蝕劑類型及作用特點(diǎn)

三、關(guān)鍵影響因素

1. 濃度控制

• 需達(dá)到臨界濃度（如BTA通常為0.1%~1%），過低無法成膜，過高可能導(dǎo)致沉淀或副作用。

• 示例：酸洗液中緩蝕劑不足會(huì)導(dǎo)致點(diǎn)蝕。

2. 環(huán)境條件

• pH值：BTA在pH 6~9效佳，酸性環(huán)境需補(bǔ)充緩蝕劑或添加緩沖劑（如檸檬酸鈉）。

• 溫度：高溫加速緩蝕劑分解（如MBT在>60℃需補(bǔ)加），低溫可能降低吸附效率。

• 流速：高流速可能沖刷保護(hù)膜，需選擇抗剪切型緩蝕劑（如丙烯酸共聚物）。

3. 協(xié)同復(fù)配

• BTA+磷酸鹽：增強(qiáng)膜穩(wěn)定性，適用于循環(huán)水系統(tǒng)；

• 鉬酸鹽+鋅鹽：協(xié)同鈍化與沉淀覆蓋，用于鋼鐵長效防腐。

四、應(yīng)用實(shí)例

1. 工業(yè)循環(huán)水系統(tǒng)

• 配方：BTA（0.5%~1%）+ 鋅鹽（2~5 mg/L）+ 磷酸三鈉（10~20 mg/L）。

• 作用：抑制銅管腐蝕，防止換熱器結(jié)垢。

2. 酸洗工藝

• 配方：硫酸（10%）+ 巰基苯并噻唑（MBT，0.2%）+ 潤濕劑（0.1%）。

• 作用：保護(hù)銅基體，減少酸霧和過腐蝕。

3. 大氣防腐

• 方法：噴涂BTA乙醇溶液（0.5%~1%）或涂抹防銹脂（含羊毛脂+BTA）。

• 作用：抑制銅表面氧化變色，適用于倉儲(chǔ)或運(yùn)輸。

五、注意事項(xiàng)

1. 兼容性測試：避免與強(qiáng)氧化劑（如次氯酸鈉）或重金屬離子（如Fe3?）共存，防止膜破壞。

2. 環(huán)保要求：鉻酸鹽等毒性緩蝕劑逐漸被替代（如鉬酸鹽、硅酸鹽等環(huán)保型）。

3. 監(jiān)測與維護(hù)：定期檢測腐蝕速率（如失重法）、緩蝕劑濃度及pH值，及時(shí)補(bǔ)加或調(diào)整配方。

通過合理選擇緩蝕劑類型、控制使用條件并結(jié)合協(xié)同配方，可顯著延長金屬壽命，廣泛應(yīng)用于石油、化工、電力、建筑等領(lǐng)域。