緩蝕劑的作用機理

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• 發(fā)布日期：2010-12-28   點擊：4732   

        對緩蝕劑作用機理的研究可以追溯到20世紀(jì)初，而今三十年來，這方面的研究更是引起了廣大腐蝕科學(xué)工作者的重視。1972年Fischer對印制腐蝕電極反應(yīng)的不同工作方式作了仔細的分析后，提出了界面抑制機理，電解液層抑制機理，膜抑制機理及鈍化機理。Lorenz和Mansfeld也明確提出用界面抑制和相界面抑制來表達兩種不同的電極反應(yīng)阻滯機理。他們認為界面抑制作用發(fā)生在裸露的金屬表面與電解液同時在于三維層中，該層由微溶的腐蝕產(chǎn)物和緩蝕劑組成。酸性溶液中有機添加機理的研究在20世紀(jì)20年代即已開始，今年來不斷得到新的發(fā)展。學(xué)者們先后提出了吸附理論，修飾理論，軟硬酸堿理論（SHAB），鈍化理論，尖端突變理論等。當(dāng)然，上述各種理論著重點及研究角度都不盡相同，一般來說，酸性介質(zhì)緩蝕劑主要是吸附型的，其緩蝕作用的一個可能機理是覆蓋效應(yīng)，而另一個可能機理為負催化效應(yīng)。所謂覆蓋效應(yīng)是指在緩蝕劑所吸附的金屬表面，金屬的陽極溶解過程和陰極析氫過程均不能進行；而復(fù)催化效應(yīng)則是指緩蝕劑吸附在金屬溶解的活性區(qū)，它的吸附改變了腐蝕電化學(xué)過程的陰極反應(yīng)或者陽極過程的進行，甚至同時阻滯了陰、陽極反映。

        由于金屬腐蝕和緩蝕過程的復(fù)雜性以及緩蝕劑的多樣性，難以用同一種理論解釋各種各樣緩蝕劑的作用機理。以下是幾種主要的緩蝕作用理論的要點：

（1）成相膜理論

成相膜理論人為緩蝕劑在金屬表面形成一層難以溶解的保護膜以組織介質(zhì)對金屬的腐蝕。該種保護膜包括氧化物膜和沉淀膜。

（2）吸附膜理論

    吸附膜理論認為，某些緩蝕劑通過其分子或離子在金屬表面的物理吸附或化學(xué)吸附形成吸附保護膜而抑制介質(zhì)對金屬的腐蝕。有的緩蝕劑分子或離子表面由于靜電引力和分子間作用力而發(fā)生物理吸附。另一些緩蝕劑可以與金屬表面形成配位鍵而發(fā)生化學(xué)吸附。緩蝕劑以其親水基團吸附于金屬表面，疏水基遠離金屬表面，形成吸附層把金屬活性中心覆蓋，阻止介質(zhì)對金屬的侵蝕。此類緩蝕劑主要是有機緩蝕劑。

（3）電化學(xué)理論

    電化學(xué)理論認為緩蝕劑通過加大腐蝕的陰極過程或陽極過程的阻力而減小金屬的腐蝕速率。因此而分為陽極抑制型、陰極抑制型和混合抑制型緩蝕劑。