緩蝕劑

　　以適當的濃度和形式存在於介質中，可以防止或減緩金屬腐蝕的一種化學物質或複合物質。也稱腐蝕抑制劑或阻蝕劑。它的用量很小(0.1％～1％)，但效果顯著。這種保護金屬的方法稱緩蝕劑保護。緩蝕劑用於中性介質（鍋爐用水、迴圈冷卻水）、酸性介質（除鍋垢的鹽酸，電鍍前鍍件除鏽用的酸浸溶液）和氣體介質（氣相緩蝕劑）。緩蝕劑的保護效果通常用緩蝕效率或抑制效率I來表示：

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式中V₀為未加緩蝕劑時的金屬腐蝕速率；V為加有緩蝕劑後的金屬腐蝕速率。緩蝕效率愈大，抑制腐蝕的效果愈好。有時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，這種作用稱為協同效應；相反地，若不同類型緩蝕劑共同使用時反而降低各自的緩蝕效率，則稱為拮抗效應。緩蝕劑可按作用機理或保護被膜特性進行分類。

　　按緩蝕劑的作用機理分類　可將緩蝕劑分為三類：

　　陽極型緩蝕劑　例如中性介質中用的鉻酸鹽、亞硝酸鹽、苯甲酸鹽等。它們能增加陽極極化，從而使腐蝕電勢正移。通常，陽極型緩蝕劑的陰離子移向金屬表面使其鈍化，但是如果緩蝕劑用量不足，反而加劇部分金屬的孔蝕，因此陽極型緩蝕劑又有“危險性緩蝕劑”之稱。非氧化型緩蝕劑（如苯甲酸鈉等），隻有在溶解氧存在的條件下才有緩蝕作用，它的用量不足時，會引起一般的腐蝕。

　　陰極型緩蝕劑　例如酸式碳酸鈣、聚磷鹽、硫酸鋅、砷離子、銻離子等，它們能增加陰極極化，使腐蝕電勢負移。通常，陰極型緩蝕劑的陽離子移向金屬表面，通過電化學或化學反應在金屬表面形成沉淀保護膜，抑制陰極過程速率（例如使氫的超電勢大大增加），從而起緩蝕作用。這類緩蝕劑在用量不足時不會加速腐蝕，故又有“安全緩蝕劑”之稱。

　　混合型緩蝕劑　例如含氮、含硫和既含氮又含硫的有機化合物、生物堿等，它們對陰極過程和陽極過程同時起抑制作用。這時腐蝕電勢變化不大，但腐蝕電流卻減少很多。

　　按緩蝕劑保護被膜特性分類　可將緩蝕劑分成三類。

　　氧化膜型緩蝕劑　這類緩蝕劑能使金屬表面形成致密、附著力強的氧化膜，當氧化膜達一定厚度以後（如50～100埃），氧化反應的速率減慢，金屬鈍化，腐蝕速率大大降低。此類緩蝕劑是陽極型的，用量不足將會加速局部腐蝕速率，使用時應特別註意。

　　沉淀膜型緩蝕劑　這類緩蝕劑（如硫酸鋅、碳酸氫鈣、聚磷酸鈉）能與介質中的有關離子反應並在金屬表面形成防腐蝕的沉淀膜。沉淀膜厚度一般都比鈍化膜厚（約為幾百至一千埃），膜的致密性和附著力均不如鈍化膜，防腐效果也差。此類緩蝕劑通常和去垢劑合並使用於中性水介質，以防止金屬表面結垢。

　　吸附膜型緩蝕劑　這類緩蝕劑能吸附在金屬表面，改變金屬表面性質，從而抑止腐蝕。它們一般是混合型有機化合物緩蝕劑，如胺類、硫醇、硫脲、吡啶衍生物、苯胺衍生物、環狀亞胺等。為瞭能形成良好的吸附膜，金屬必須有潔凈的表面，所以在酸性介質中往往比在中性介質中更多地采用這類緩蝕劑。

　　緩蝕劑的選擇　緩蝕劑的緩蝕效果與它的使用濃度以及介質的pH值、溫度、流速等密切相關，因此應根據被保護的對象、環境條件嚴格選擇。緩蝕劑可能帶來的環境污染問題已引起關註，對緩蝕劑選擇的註意力已轉移到不含重金屬的類型。根據情況有時可選用特殊的緩蝕劑，例如氣相緩蝕劑是第二次世界大戰時期發展起來的，在金屬器械裝運、貯存時使用的緩蝕劑。它們是有一定的揮發性，可以存在於金屬表面的濕膜中，並具有強烈吸附性的物質，如亞硝酸二環己烷基銨，一般制成片劑或浸漬在包裝紙上。

　　

參考書目

　鄭傢燊編：《金屬電化學和緩蝕劑保護技術》，上海科學技術出版社，上海，1984。