無機緩蝕劑的作用機理
發(fā)布時間:2014-04-30 13:18
(1)陽極型鈍化劑
對應(yīng)于表示金屬鈍化現(xiàn)象的陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)的電位和電流的關(guān)系,即極化曲線。對于正在發(fā)生腐蝕的金屬,由于陽極電流和陰極相等,所以兩級化曲線的交點M表示金屬的腐蝕狀態(tài),該交點的電位是腐蝕電位,和它對應(yīng)的電流是腐蝕電流。
溶于溶液中的陽極型鈍化劑雖然對陰極極化曲線幾乎沒有影響,但它促使陽極極化曲線發(fā)生特征性的變化。
這是因為氧化性離子或溶液中的氧吸附,或者由于表面的氧化作用形成保護膜而抑制陽極反應(yīng)。其結(jié)果,極限鈍化電流(鈍化所必需的電流)和鈍化時的溶解電流的值減少,或者鈍化電位向低電位移動,同時過鈍化電位向高電位方向移動。
在難以鈍化的腐蝕體系的陽極極化曲線,電位高,電位低,所以表示鈍態(tài)的電位區(qū)間就狹窄。當把緩蝕劑加入體系時,電位區(qū)間擴大。因此,陽極極化曲線和陰極極化曲線的交點,由于加入緩蝕劑而從活性態(tài)的M點變?yōu)镹點,金屬成為鈍態(tài)而降低腐蝕速度。
(2)陰極去極化型鈍化劑
陰極去極化型緩蝕劑,幾乎不影響陽極反應(yīng)的速度,但是由于使陰極極化減少(這種現(xiàn)象叫做去極化),而導致整個體系的電位向鈍化電位更高的電位移動。添加緩蝕劑后,陽極極化曲線是不變化的,而陰極極化曲線是變化的。
由于陰極極化曲線表征鈍化劑還原反應(yīng)的特性,故可以作為這類緩蝕劑起作用的離子具有較高的還原電位(氧化能力強),極化曲線的斜率平緩(容易還原)。當緩蝕劑還原的陰極電流比鈍化必需的電流大時,由于陽極極化曲線和陰極極化曲線在鈍化區(qū)域相交,所以近視發(fā)生鈍化,降低腐蝕速度。
這種類型的緩蝕劑,如果添加量不足時,則由于兩級極化曲線在活性態(tài)區(qū)域相交,因而比添加緩蝕劑前更促進了腐蝕。于此相反,陽極型緩蝕劑即使添加量不足,但由于陽極面積減少,腐蝕局部集中,而整個腐蝕量減少。
(3)陰極型緩蝕劑
與上述陽極緩蝕劑相對應(yīng),在腐蝕中由于抑制陰極反應(yīng),而使腐蝕減緩的物質(zhì)稱為陰極緩蝕劑。陽極緩蝕劑是使金屬容易鈍化,與此相反,陰極緩蝕劑主要是在金屬的活性區(qū)域里起抑制腐蝕反應(yīng)的作用。當陰極緩蝕劑抑制陰極反應(yīng)時,由于增大陰極極化,陰極極化曲線進行變化,所以,腐蝕電位下降,腐蝕電流減少。
這種陰極緩蝕劑中有三種類型。第一種是由腐蝕時生成的堿和緩蝕劑反應(yīng),在金屬表面上析出氫氧化物或碳酸鹽的保護膜,這種保護膜成為氧擴散的阻攔層,起提高陰極極化的作用。第二種,是在中性溶液中,主要的陰極反應(yīng)是氧的還原。所以,由于添加吸收氧的緩蝕劑,把氧除去或結(jié)合,可以減輕腐蝕。第三種,是在酸性溶液中,As、Sb、Bi或Hg等重金屬在陰極面上析出,抑制氫離子的還原反應(yīng),提高氫的過電位而達到防蝕。
常見問題
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