緩蝕劑與腐蝕影響因素
發(fā)布時(shí)間:2014-01-11 11:05
由于和周?chē)橘|(zhì)相互作用,使材料遭受破壞或使材料惡化的過(guò)程稱(chēng)為腐蝕。腐蝕一般分為化學(xué)腐蝕、電化學(xué)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(huán)冷卻水系統(tǒng)為例,其影響因素主要有下面幾點(diǎn):
①溶解氧會(huì)造成電極反應(yīng),陽(yáng)極的去極化作用,會(huì)加速腐蝕的產(chǎn)生。②含鹽量隨循環(huán)水蒸發(fā)濃縮而增加,水的導(dǎo)電率增大,容易發(fā)生電化學(xué)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(shí),會(huì)增加水的腐蝕性,特別是氯離子含量高時(shí),還是產(chǎn)生點(diǎn)(坑)蝕的主要原因。
③懸浮物的增加會(huì)加大水的腐蝕速度,而懸浮物的沉積,會(huì)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(chǎn)生黏泥的微生物會(huì)連同水中的懸浮物在金屬表面沉積,引起垢下腐蝕。同時(shí)一些微生物的新陳代謝過(guò)程參與了電化學(xué)過(guò)程,促使腐蝕加速。
⑤一些腐蝕性溶解氣體,會(huì)促進(jìn)金屬腐蝕,如硫化氫可與鐵生成硫化亞鐵,它對(duì)碳鋼來(lái)說(shuō)是陰極,而碳鋼則成為陽(yáng)極,故加速其腐蝕;二氧化碳溶于水,會(huì)增大陰極去極化作用,加速腐蝕過(guò)程;溶有二氧化碳后水的PH值降低,使腐蝕產(chǎn)物變得松散,無(wú)保護(hù)作用,當(dāng)PH值低于6時(shí),鐵表面保護(hù)膜被溶解,水中氫離子濃度增加,因而發(fā)生析氫反應(yīng),使腐蝕速度急劇增加;氨的溶解會(huì)形成銅氨絡(luò)合離子,促進(jìn)銅的腐蝕。
⑥金屬表光潔度會(huì)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(guān)。
此外,水溫及熱負(fù)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(jù)有二:一是利用藥劑本身能與水中的游離氧發(fā)生氧化還原反應(yīng)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(hù)膜,隔絕水中的溶解氧向金屬表面的擴(kuò)散和抑制腐蝕性物質(zhì)對(duì)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(yīng)用較多。 氧化膜型抑制劑與金屬表面接觸進(jìn)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(jié)合牢固,它能阻礙水中溶解氧擴(kuò)散到金屬表面,從而抑制腐蝕反應(yīng)的進(jìn)行。同時(shí)由于這種膜的形成,使金屬的腐蝕電位向正的方向移動(dòng),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(dāng)從水中析出后沉淀吸附在金屬表面上,從而抑制腐蝕反應(yīng)的進(jìn)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(guò)大,有可能產(chǎn)生水垢,而金屬離子型抑制劑則無(wú)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(kuò)散到金屬表面,從而達(dá)到緩蝕的目的。這類(lèi)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(guān)鏈接