工業(yè)水處理培訓循環(huán)水的腐蝕及其控制

1、冷卻水系統(tǒng)的腐蝕及控制目錄1、金屬腐蝕的基本知識2、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕因素3、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕控制（緩蝕）1、金屬腐蝕的基本知識由于和周圍介質(zhì)相作用，使材料（通常是金屬）遭受破壞或使材料性能惡化的過程稱為腐蝕。腐蝕是一種電化學過程，通過腐蝕，一種金屬可以恢復到原來自然的狀態(tài)。例如：鐵的腐蝕過程即是由鐵回復到赤鐵礦（Fe2O3）,磁鐵礦（Fe3O4）的狀態(tài)。1.1全面腐蝕和局部腐蝕在水中金屬的腐蝕是電化學腐蝕，電化學腐蝕分為全面腐蝕和局部腐蝕。全面腐蝕即均勻腐蝕，腐蝕在金屬表面上基本均勻地進行。這種腐蝕不易造成穿孔，腐蝕產(chǎn)物氧化鐵可以在整個金屬表面上形成，在一定的情況下有保護作用，但也可能

2、形成嚴重的污垢。當腐蝕集中于金屬表面的某些部位時，稱為局部腐蝕。局部腐蝕的速度很快，往往在早期就可以使材料腐蝕穿孔或龜裂，所以危害性很大。垢下腐蝕，縫隙腐蝕，晶間腐蝕等均屬局部腐蝕。全面腐蝕的陰陽極并不分離，陰極面積等于陽極面積，陰極電位等于陽極電位。局部腐蝕的陰極陽極互相分離，陰極面積大于陽極面積，但陽極電位小于陰極電位，腐蝕產(chǎn)物無保護作用。1.2金屬腐蝕的電化學過程，碳鋼在冷卻水中的腐蝕機理金屬的腐蝕電化學反應實際是這樣的過程：首先是在溶液中的金屬釋放自由電子（通常把釋放自由電子的氧化反應稱為陽極反應）自由電子傳遞到陰極（接受電子的還原反應稱為陰極反應）；電子再由陰極傳遞到溶液中被其他物質(zhì)

3、吸收。因此腐蝕過程是一個發(fā)生在金屬和溶液界面上的多相界面反應，同時也是一個多步驟的反應。由以上敘述中可以看出，一個腐蝕過程至少由一個陽極（氧化）反應一個陰極（還原）反應組成。碳鋼在冷卻水中的腐蝕是一個電化學過程。由于碳鋼組織表面的不均勻性，因此，當它浸入水中時，在其表面就會形成許多微小的腐蝕電池。其腐蝕過程如下：在陽極：FeFe2+2在陰極：O22H2O+44OH-在水中：Fe22OH-Fe(OH)2陽極區(qū)域Fe不斷失去電子，變成離子進入溶液，也即鐵不斷被溶解腐蝕，留下的電子，通過金屬本體移動到陰極滲碳體的表面，與水和溶解在水中的O2起反應生成OH-離子。在水中，陰、陽極反應生成的Fe與OH-

4、相遇即生成不溶性的白色Fe(OH)2沉淀，堆積在陰極部位。鐵的表面不再和水直接接觸，這就抑制了陽極過程的進行。但當水體中有溶解氧時，陰極部位的反應還要繼續(xù)進行下去，因Fe(OH)這種物質(zhì)極易被氧化為Fe(OH)3，即鐵銹。由于鐵銹基本不溶于水，所以只要水中不斷有O溶入，這種腐蝕電池的共軛反應也就不斷進行。換言之，也就是碳鋼的腐蝕會不斷的進行下去。上述腐蝕電池中，陽極氧化反應和陰極還原反應必須同時進行，如果其中一個反應被停止，則整個反應就會停止，故稱之為共軛反應。因此，如能設法控制住其陰極過程或陽極過程，則整個腐蝕過程也就會相應的得到控制。反之，如果在陽極不斷除去Fe或在陰極表面不斷充分供給O2

5、，則共軛反應也就會加速進行，也即腐蝕過程變快。因此，采取不同的方式控制其陰極或陽極過程，就是控制水系統(tǒng)腐蝕的各種方法的依據(jù)。1.3極化和去極化作用金屬腐蝕過程中，電流在陽極部位和陰極部位間流動，這說明陽極部位和陰極部位間有電位差。由于腐蝕反應過程中生成的原子態(tài)氫和氫氣覆蓋在陰極表面，產(chǎn)生了與腐蝕電位相反的電壓稱之謂氫氣的超高壓，使電壓差變小，阻止了電流的流動也就是阻止了腐蝕過程的進行。這種由于反應生成物所引起的電位差變小稱為極化。氫氣在腐蝕過程中起了極化作用，極化作用起了抑制腐蝕過程的作用。當水中有溶解氧存在時，陰極反應按下式進行：2H2+O2=2H2O或O2+H2O+2e=2OH-由于氧參加

6、了反應，奪走了覆蓋在陰極表面上的原子態(tài)氫和氫氣，因而使氫氣的極化作用遭到破壞。排除極化的作用稱為去極化，氧在腐蝕過程中起了去極化作用，去極化作用起了助長腐蝕過程的作用。1.4電偶腐蝕很多生產(chǎn)裝置是用不同的金屬或合金制造而成，這些材料也是互相接觸的。由于不同金屬間存在著電位差異，在水溶液（電介質(zhì)）中形成電偶電池。較活潑的金屬電位較負是陽極，腐蝕速度要比未偶合時高；電位較正的金屬是陰極受到保護，腐蝕速度下降或停止。在系統(tǒng)中，常見的電偶腐蝕有鐵和黃銅、鐵和不銹鋼、鋁和鋼、以及鋅和黃銅等，不論是在哪種情況下，都是前一種金屬遭受腐蝕。1.5氧濃差腐蝕電池氧濃差腐蝕電池是金屬在水中腐蝕時最普遍、危害最大，

7、但又是最難防治的一種腐蝕電池。氧濃差電池是介質(zhì)濃度影響陰極反應而產(chǎn)生電位差。最常見的氧濃差電池有兩種類型，一種是在不同深度的水中由于溶解氧濃度不同造成氧濃度梯度而產(chǎn)生氧濃差電池，如水線腐蝕；另一種則是冷卻水系統(tǒng)中最常見，也是危險最大的垢下腐蝕或叫做沉積物腐蝕。在沉積物下面形成縫隙區(qū)，在這些縫隙區(qū)的溶液中，氧要得到補充是非常困難的；而縫隙外的金屬表面上的溶液，氧的供應很充分，因而縫隙外是富氧區(qū)陰極，而縫隙區(qū)則是貧氧區(qū)陽極。縫隙區(qū)形成的氧濃差電池造成的腐蝕部位在縫隙之內(nèi)，或在沉積物下面。1.6縫隙腐蝕所謂縫隙腐蝕是金屬表面被覆蓋部位在某些環(huán)境中產(chǎn)生局部腐蝕的一種型式。大量熱交換器的腐蝕穿孔，其中最

8、主要的原因是垢下的腐蝕縫隙腐蝕的一種類型?？p隙腐蝕的產(chǎn)生要有兩個條件：一是要有危害性陰離子（如Cl-）存在；二是要有滯留的縫隙。作為一個腐蝕部位，縫隙要寬到足夠能使液體進入，但又要窄到能保持一個滯留區(qū)。一般認為寬度在幾千分之一英寸（0.025mm）以下就會導致腐蝕，寬度在1/8英寸（0.3mm）以上腐蝕很少產(chǎn)生。1.7點蝕點蝕過去有稱為坑蝕、孔蝕，但現(xiàn)成比較統(tǒng)一的叫點蝕。點蝕是一種特殊的局部腐蝕，導致在金屬上產(chǎn)生小孔若用P表示腐蝕孔的深度，d表示腐蝕孔的寬度，當P/d1時稱為局部腐蝕；當P/d1時稱為點蝕。產(chǎn)生點蝕的原因主要是水中離子或粘泥在金屬表面產(chǎn)生沉積，這些沉積物覆蓋在金屬表面使水中溶解

9、氧和緩蝕劑不能擴散到金屬表面上，從而造成局部腐蝕。水中Cl-對點蝕也有影響，點蝕經(jīng)常發(fā)生在熱交熱器的高溫區(qū)和流速緩慢發(fā)生沉積的部位，增加水的流速有利于氧的擴散，有利于鈍化膜的修補，而且亦可帶走小孔上的沉積物，有利于控制點蝕的發(fā)生。點蝕是潛伏性和破壞性最大的一種腐蝕類型。點蝕都是大陰極小陽極，有自催化特性。小孔內(nèi)腐蝕，使小孔周圍受到陰極保護。孔越小，陰、陽極面積比越大，穿孔越快。點蝕發(fā)生有時往往是在材料的一側(cè)開始，在另一側(cè)擴大穿孔，使得檢測很困難。由于點蝕極強的破壞性，現(xiàn)在已愈來愈引起人們的重視。1.8不銹鋼的應力腐蝕開裂不銹鋼的應力腐蝕開裂是指不銹鋼在應力和腐蝕的共同作用下引起的開裂。金屬在制

10、造過程中往往處于應力狀態(tài)，因而會在垂直于應力的方向開裂。高溫、高氯化物濃度及其腐蝕條件的存在，都會促使應力腐蝕開裂。因此，應力腐蝕開裂是電化學作用和機械作用的綜合結(jié)果。壓應力不會導致開裂，相反有抑制的作用；張應力對開裂產(chǎn)生作用比較明顯，像冷加工時的剩余應力、熱應力、焊接應力、外加應力等都會產(chǎn)生張應力。為防止不銹鋼的應力腐蝕開裂，常用的防止方法是：換熱器在制造安裝過程中應盡力避免應力集中現(xiàn)象。消除或減少設備上存在的殘余應力。盡量將金屬表面由受張應力變?yōu)槭軌簯?。盡量控制水中有害離子濃度，對水中氯離子濃度要特別注意。控制操作溫度，使水冷器壁溫控制在安全溫度內(nèi)，這對降低不銹鋼應力腐蝕也是很重要的。1

11、.9磨蝕和空化作用磨蝕是由于腐蝕流體和金屬表面間的相對運動，引起金屬的加速破壞或腐蝕，這類腐蝕常與金屬表面上的湍流程度有關。湍流使金屬表面液體的攪動比層流時更為劇烈，使金屬與介質(zhì)的接觸更為頻繁，故通常叫做湍流腐蝕。湍流腐蝕實際上是一種機械磨耗和腐蝕共同作用的結(jié)果。磨蝕的外特征是槽、溝、波紋、圓孔和山谷形，還常常顯示有方向性。在工廠中，像泵的葉片、閥、彎管、肘管、透平葉片、噴嘴等流速變化較大的部位，易產(chǎn)生磨蝕?？栈饔糜址Q空泡腐蝕，它是磨蝕的一種特殊形式，是由于金屬表面附近的液體中有蒸汽泡的產(chǎn)生和破滅所引起的。在高流速液體和壓力變化的設備中易發(fā)生這類腐蝕，如水力透平機，船用螺旋槳、泵葉輪等?？张?/p>

12、腐蝕的外表十分粗糙且蝕孔分布緊密，它是腐蝕和機械作用兩者引起的。對于防止腐蝕和空化作用一般都采用以下方法：用硅鐵、硅銅較耐磨蝕的材料來代替一般材料。當改變設計，使介質(zhì)液流更合理以減輕這類腐蝕的破壞。改變環(huán)境、降低溫度，去除介質(zhì)中懸浮粒子也是很有效的辦法。采用有彈性的較耐蝕的涂層。除上述方法外，防止空泡腐蝕另有一些特殊辦法，如：改變設計使流程中流體動壓差減?。粧伖獗萌~輪和螺旋槳的表面以減小破壞。1.10微生物腐蝕微生物腐蝕是一種特殊類型的腐蝕，它是由于微生物的直接或間接地參加了腐蝕過程所起的金屬毀壞作用。微生物腐蝕一般不單獨存在，往往總是和電化學腐蝕同時發(fā)生的，兩者很難截然分開。引起腐蝕的微生物

13、一般為細菌及真菌，但也有藻類及原生動物等，在大多數(shù)場合下都可看作是各種細菌共同作用而造成危害的。微生物影響腐蝕主要是通過使電極電位和濃差電池發(fā)生變化而間接參與腐蝕作用這條途徑，其方式大體分以下幾類：1.10.1由于細菌繁殖所形成的粘泥沉積在金屬表面，破壞了保護膜，構(gòu)成局部電池；1.10.2由細菌代謝作用引起氧和其它化合物的消耗，形成通氣差電池和濃差電池，在局部電池中發(fā)生去極化作用；1.10.3由細菌代謝產(chǎn)物的作用引起的；a、影響pH值或酸度；b、影響氧化還原電位；c、使環(huán)境的化學狀況發(fā)生變化（包括氨、硝酸鹽、亞硝酸鹽、硫酸鹽、硫化物等其他離子，在應中起催化作用）；d、生成或消耗氧而影響氧的濃度

14、。微生物腐蝕是一種局部腐蝕，而且?guī)缀醵加悬c蝕的跡象，其危害是極其嚴重的。據(jù)報道，國內(nèi)某廠投產(chǎn)僅數(shù)月，由于微生物腐蝕使數(shù)臺換熱器因點蝕泄漏而不得不停產(chǎn)檢修。1.11有銅和銅合金設備的冷卻水系統(tǒng)中要考慮加銅緩蝕藥劑銅是貴金屬，在腐蝕過程中通常不析氫。因此，除非有氧或其他氧化劑如硝酸存在，否則它不受酸的腐蝕。銅和銅合金的陰極反應主要是氧還原為氫氧根離子。銅基合金耐中性和弱堿性溶液腐蝕，但含氨溶液例外。氨對銅合金的腐蝕是由于銅、氧和氨反應會形成可溶性銅氨絡合物所致，反應如下：2H2O+2Cu+O2+8NH3=2Cu(NH3)42+2OH-由于銅和銅合金有高電導率和熱導率、良好的耐蝕性、成形性能、機械加

15、工性能，所以常常應用于冷卻水系統(tǒng)換熱設備中。在有銅和銅合金設備的冷卻水系統(tǒng)中，應該注意其腐蝕問題，尤其是合成氨工廠冷卻水系統(tǒng)中常常有氨。此外，聚丙烯酸鹽對銅合金也有侵蝕作用。為了防止這種侵蝕作用，在配方中常加入苯駢三氮唑唑、甲苯三唑或2-巰基苯駢噻唑，這幾種藥劑除了保護銅設備以外，也相應地保護了碳鋼設備。因為一旦銅設備沒有得到保護而遭受腐蝕，水中的銅離子會在碳鋼表面沉積，造成碳鋼的縫隙腐蝕和點蝕。因此，凡冷卻水系統(tǒng)中碳鋼與銅或銅合金的設備共存時，都必須考慮投加苯駢三氮唑一類的銅緩蝕劑。1.12水中溶解氧對腐蝕影響在冷卻水中含有較豐富的溶解氧，在通常情況下，水中含O2610ml/L。氧對鋼鐵的腐

16、蝕有兩個相反的作用：參加陰極反應，加速腐蝕；在金屬表面形成氧化物膜，抑制腐蝕。一般規(guī)律是在氧濃度低時起去極化作用，加速腐蝕，隨著氧濃度的增加腐蝕速度也增加。但達到一定值后，腐蝕速度開始下降，這時的溶解氧濃度稱為臨界點值。腐蝕速度減小的原因是由于氧使碳鋼表面生成氧化膜所致。溶解氧的臨界點值與水的pH值有關，當水中pH值為6時，一般不會形成氧化膜。所以溶解愈多，腐蝕愈快。當pH值為7左右時，溶解氧的臨界點濃度為20ml/L，pH值升高到8時，其臨界點濃度為16ml/L。因此，碳鋼在中性或微堿性水中時，腐蝕速度起先隨溶解氧的濃度增加而增加，但過了臨界點，腐蝕速度隨溶解氧的濃度繼續(xù)升高而下降，這也是碳

17、鋼在堿性水中腐蝕速度比在酸性水中要低的原因。一般來說，循環(huán)冷卻水在30左右時，溶解氧只89 ml/L，往往不會超過臨界點值，所以溶解氧常是加速腐蝕的主要因素。在熱交換器中，當水不能充滿整個熱交換器時，在水線附近特別容易發(fā)生水線腐蝕，這是因為在熱交換器中，水溫升高，溶解氧逸到上部空間，在水線附近產(chǎn)生氧的濃差電池，導致并加速成這種局部腐蝕。2循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕因素循環(huán)冷卻水中影響金屬換熱設備腐蝕的因素很多，概括起來可以分為化學因素、物理因素、微生物因素等。主要的因素如下。2.1 pH值pH值偏酸性時，則碳鋼表面不易形成保護膜，而且H+又是很好的去極化劑，促進腐蝕電池陰極電子的轉(zhuǎn)移，故pH值偏酸性

18、時，其腐蝕率要比pH值偏堿性時高。2.2陰離子金屬的腐蝕速度與水中的陰離子的種類有密切的關系。冷卻水中Cl-、Br-、I-等活性離子能破壞碳鋼、不銹鋼和鋁等金屬或合金表面的鈍化膜，增進腐蝕。水中的鉻酸根、亞硝酸根、硅酸根和磷酸根等陰離子能鈍化鋼鐵或生成難溶沉淀物而覆蓋金屬表面，起到抑制腐蝕的作用。2.3硬度硬度過高時則會結(jié)垢，而且在一定條件下會引起垢下腐蝕。硬度太低，緩蝕劑與金屬作用在金屬表面形成的保護膜(緩蝕劑膜)難以形成，對緩蝕效果有影響。以磷系配方為例，Ca2+一般不得小于30mg/L，以形成磷酸鈣的保護膜而起到緩蝕作用。2.4金屬離子一些重金屬離子如銅、銀、鉛對碳鋼、鋁、鎂、鋅這幾種常

19、用金屬起有害作用。在酸性溶液中Fe3具有強烈的腐蝕性。鋅離子在冷卻水中對碳鋼有緩蝕作用，因此鋅鹽被廣泛用作冷卻水緩蝕劑。2.5溶解的氣體2.5.1氧水中的溶解氧，是引起金屬發(fā)生電化學腐蝕的一個主要因素。氧氣是一種去極化劑，引起腐蝕電池的陰極去極化，導致金屬腐蝕加劇。在一般情況下，水中氧含量愈多，金屬的腐蝕愈嚴重，而且腐蝕的主要形式是很深的潰瘍狀腐蝕。但是，在某些特定條件下，如所用的水是電解質(zhì)濃度非常?。▽щ娐?.10.2 s/cm）的中性水中，溶解氧會在鋼材表面產(chǎn)生鈍化保護膜，從而減緩腐蝕速度。2.5.2 二氧化碳二氧化碳溶于水生成碳酸或碳酸氫鹽，使水的酸性增加，pH值下降。造成金屬表面膜的溶

20、解、破壞和氫的析出。2.5.3 氨溶解氨會形成銅氨絡離子，促進銅的腐蝕。2.5.4 硫化氫溶解硫化氫氣體會促進碳鋼腐蝕。2.5.5 二氧化硫溶解二氧化硫會降低循環(huán)冷卻水的pH值，增加金屬的腐蝕性。2.5.6 氯離子溶解氯水解生成鹽酸和次氯酸；降低冷卻水的pH值，增加水的腐蝕性。同時，氯離子會促進碳鋼、不銹鋼、鋁等金屬或合金的腐蝕(孔蝕、縫隙腐蝕)。2.5.7含鹽量雜質(zhì)溶解鹽類增高會使水的導電性增大，易發(fā)生電化學作用，增大腐蝕電流，使腐蝕增加。含鹽量增加影響Fe(OH)2的膠體狀沉淀物的穩(wěn)定度，使保護膜質(zhì)量變差，增大腐蝕。含鹽量增加可使氧的溶解度下降，陰極過程減弱，腐蝕速度變小。一般來說隨著鹽類

21、濃度的增加，水的電導率增大，腐蝕速度上升，而在鹽溶液濃度大于0.5mol/L后，腐蝕開始減小。2.5.8 懸浮固體水中懸浮固體的增加會加大腐蝕速度。同時懸浮物的沉積還會引起沉積物下金屬的氧濃差電池腐蝕，使局部腐蝕加快。懸浮物的沉積會阻礙緩蝕劑到達金屬表面而影響緩蝕劑的緩蝕效果。因此，循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在運行中要求采取旁濾措施，使?jié)岫瓤刂圃?0mg/L以內(nèi)，最好在5mg/L以內(nèi)。2.5.9 流速流速的增加將使金屬壁和介質(zhì)接觸面的層流層變薄而有利于溶解氧擴散到金屬表面。同時流速較大時，可沖去沉積在金屬表面的腐蝕、結(jié)垢等生成物，使溶解氧更易向金屬表面擴散，導致腐蝕加速，所以碳鋼的腐蝕速度是隨著流速的升高

22、而加大的。隨著流速進一步升高，腐蝕速度會降低，這是因流速過大，向金屬表面提供的氧量已達到足以使金屬表面形成氧化膜，起到緩蝕的作用。如果水流速度繼續(xù)增加，則會破壞氧化膜，使腐蝕速度再次增大。一般水流速度在0.61.0m/s時，腐蝕速度最小。流速過低會使傳熱效率低和出現(xiàn)沉積，故冷卻水流速管程水冷器一般在1.0m/s左右，殼程水冷器在0.5m/s以上為宜。2.5.10 電偶不同的金屬或元素具有不同的標準電極電位，具有不同電極電位的金屬相互接觸形成腐蝕電池。電偶腐蝕的結(jié)果使得電位較低的金屬如鐵遭受腐蝕。2.5.11 溫度及熱負荷一般地講，金屬的腐蝕速度隨溫度的增加而增加。在密閉式循環(huán)冷卻水中，金屬的腐

23、蝕速度隨溫度的升高而直線上升。這是因為在密閉系統(tǒng)中，氧在有壓力的狀態(tài)下溶解在水中而不能逸出。溫度升高，氧擴散到金屬表面的通量增大。但在開放系統(tǒng)中，隨著溫度的上升而腐蝕率變大，到80時腐蝕率最大。以后即隨著溫度的升高而腐蝕率急劇下降，這是因為溫度升高所引起的反應速率的增大不如溶解氧濃度減少所引起的反應速率的下降大。熱負荷對金屬的腐蝕速度起促進作用。熱負荷大會產(chǎn)生熱應力，保護膜易被破壞；同時熱負荷高也會使金屬表面生成蒸汽泡，對保護膜有機械損傷作用。熱負荷高使鐵電極電位降低，使腐蝕加速。故總的說，熱負荷高促使腐蝕加速。2.5.12 微生物冷卻水中的微生物，特別是一些能產(chǎn)生粘泥的微生物會在金屬表面沉積

24、(不單是微生物本身，同時也黏附了水中的懸浮物)，引起垢下腐蝕。同時一些微生物的新陳代謝過程也參與了電化學過程，促使腐蝕加速。2.5.13 其他循環(huán)水中往往含有泥土、砂粒、焊渣、麻絲、腐蝕產(chǎn)物等不溶性物質(zhì)，這些物質(zhì)有些是從空氣中進入的，有些是安裝時帶入的，也可能是在運行中生成的。這些不溶物一方面易在滯流區(qū)域沉積造成垢下腐蝕，另一方面隨水流沖擊管壁，對硬度較低的金屬或合金（例如銅管）產(chǎn)生磨損腐蝕。在不同的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中金屬的腐蝕形態(tài)和腐蝕速度是不同的。為此需要了解冷卻水系統(tǒng)中影響腐蝕的各種因素，從而避開不利的因素，利用有利的因素，以減輕和防止冷卻水中金屬設備的腐蝕。3循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的腐蝕控制（緩

25、蝕）3.1緩蝕機理3.1.1 吸附理論吸附理論認為緩蝕劑之所以能緩蝕，能保護金屬不受腐蝕，是因為緩蝕劑在金屬表面形成了能起隔離作用的吸附層。多數(shù)有機緩蝕劑其分子的結(jié)構(gòu)是由兩部分組成,一部分是容易被金屬吸附的極性基（親水基）;另一部分是非極性基（疏水基或親油基）。當緩蝕劑加入腐蝕性介質(zhì)中時，緩蝕劑的極性分子基團被金屬表面通過物理的化學的吸附作用，使緩蝕劑被吸附在金屬的表面，于是金屬表面的電荷狀態(tài)和界面性質(zhì)以及自由能態(tài)都會改變，使能量處于穩(wěn)定化，使腐蝕速度減慢。另一方面非極性基團定向排列于金屬表面,形成了一層疏水性的保護膜,阻礙腐蝕介質(zhì)與金屬表面接觸，也阻礙了腐蝕電荷和金屬離子的移動從而也使腐蝕速

26、度減小，起保護金屬不受腐蝕介質(zhì)的腐蝕。緩蝕劑的吸附作用分物理吸附和化學吸附兩種，物理吸附是由緩蝕劑離子與金屬表面電荷產(chǎn)生靜電吸引力和范德華力所引起的，這種吸附速度快速，但也容易脫吸，即反應是可逆的；化學吸附是由中性緩蝕劑分子與金屬形成配位鍵所致，這種化學吸附吸附力強，一旦吸附形成是不容易脫吸的，即反應是不可逆的，化學吸附作用比物理吸附作用要強烈得多，但吸附速度比物理吸附速度要慢得多。3.1.2電化學理論電化學的觀點認為腐蝕反應是一對共軛反應。電化學反應體系中加入緩蝕劑即在金屬與腐蝕介質(zhì)中加入電化學反應的阻滯劑，使腐蝕電流明顯減小。氧化型緩蝕劑是對陽極過程起阻滯作用的緩蝕劑，對可鈍化的金屬，緩蝕率很高，但當濃度不足時緩蝕效果不但不好，有時還會增大腐蝕率。對陰極過程起阻滯作用的緩蝕劑能使陰極過程變慢或使陰極的有效面積變小，從而降低腐蝕速度。這種緩蝕劑即使添加量不足也不會加速腐蝕。3.1.3成膜理論成膜理論認為緩蝕劑能有效地保護金屬免受腐蝕是因為緩蝕劑與金屬作用在金屬表面生成了一層足以隔斷腐蝕的難溶的堅實的保護膜，即緩蝕劑膜。緩蝕劑膜可分為氧化性膜、沉淀性膜和吸附性膜三種類型