希夫碱缓蚀剂的合成及性能评价文献综述
2020-03-24 15:44:37
文 献 综 述
当金属和周围介质接触时,由于发生化学和电化学作用而引起的破坏叫做金属的腐蚀。从热力学观点看,除少数贵金属(如Au、Pt)外,各种金属都有转变成离子的趋势,就是说金属腐蚀是自发的普遍存在的现象。金属被腐蚀后,在外形、色泽以及力学性能方面都将发生变化,造成设备破坏、管道泄漏、产品污染,酿成燃烧或爆炸等恶性事故以及资源和能源的严重浪费,使国民经济受到巨大的损失。据估计,世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值的3.5%~4.2%,超过每年各项自然灾害(火灾、风灾及地震等)损失的总和。有人甚至估计每年全世界因腐蚀报废和损耗的金属约为1亿t。因此,研究腐蚀机理,并采取防护措施对经济建设有着十分重大的意义。
添加缓蚀剂是一种有效的防止或减缓金属及其合金在环境介质腐蚀的方法。缓蚀剂是指一种在很低的浓度下,能抑制金属在腐蚀性介质中破坏过程的物质。由于它具有使用简便,用量小(0.1%~1%),效果好,经济和安全,在某些条件下可使普通钢材代替贵重钢材使用等优点,因而在最近二、三十年中发展很快。目前已在冶金、机械、石油化工、电力、铁道交通、轻工和军工等部门中得到广泛应用,成为一种十分重要的防腐蚀手段。
1、酸性介质缓蚀剂
1.1酸性介质缓蚀剂的定义与分类
酸性介质缓蚀剂系指在酸性环境下使用的一类缓蚀剂。酸性介质缓蚀剂按其在金属表面生成保护膜分类,有吸附型、氧化型和成膜型酸性缓蚀剂。按其对于电极过程所发生的主要影响作用分类,有阳极型、阴极型和混合型酸性介质缓蚀剂等。
① 阳极型缓蚀剂:阳极型缓蚀剂多为无机强氧化剂,如铬酸盐、钼酸盐、钨酸盐、钒酸盐、亚硝酸盐、硼酸盐等。它们的作用是在金属表面阳极区与金属离子作用,生成氧化物或氢氧化物氧化膜覆盖在阳极上形成保护膜。这样就抑制了金属向水中溶解。阳极反应被控制,阳极被钝化。硅酸盐也可归到此类,它也是通过抑制腐蚀反应的阳极过程来达到缓蚀目的的。阳极型缓蚀剂要求有较高的浓度,以使全部阳极都被钝化,一旦剂量不足,将在未被钝化的部位造成点蚀。
②阴极型缓蚀剂:抑制电化学阴极反应的化学药剂,称为阴极型缓蚀剂。锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物,钙的碳酸盐和磷酸盐为阴极型缓蚀剂。阴极型缓蚀剂能与水中、与金属表面的阴极区反应,其反应产物在阴极沉积成膜,随着膜的增厚,阴极释放电子的反应被阻挡。在实际应用中,由于钙离子、碳酸根离子和氢氧根离子在水中是天然存在的,所以只需向水中加入可溶性锌盐或可溶性磷酸盐。
③混合型缓蚀剂:某些含氮、含硫或羟基的、具有表面活性的有机缓蚀剂,其分子中有两种性质相反的极性基团,能吸附在清洁的金属表面形成单分子膜,它们既能在阳极成膜,也能在阴极成膜。阻止水与水中溶解氧向金属表面的扩散,起了缓蚀作用,巯基苯并噻唑、苯并三唑、十六烷胺等属于此类缓蚀剂。
1.2常用的有机酸性介质缓蚀剂