控制部位根據(jù)緩蝕劑對(duì)電化學(xué)腐蝕的控制部位分類,分為陽(yáng)極型緩蝕劑,陰極型緩蝕劑和混合型緩蝕劑。① 陽(yáng)極型緩蝕劑陽(yáng)極型緩蝕劑多為無(wú)機(jī)強(qiáng)氧化劑,如鉻酸鹽、鉬酸鹽、鎢酸鹽、釩酸鹽、亞、硼酸鹽等。它們的作用是在金屬表面陽(yáng)極區(qū)與金屬離子作用,生成氧化物或氫氧化物氧化膜覆蓋在陽(yáng)極上形成保護(hù)膜。這樣就抑制了金屬向水中溶解。陽(yáng)極反應(yīng)被控制,陽(yáng)極被鈍化。硅酸鹽也可歸到此類,也是通過(guò)抑制腐蝕反應(yīng)的陽(yáng)極過(guò)程來(lái)達(dá)到緩蝕目的。陽(yáng)極型緩蝕劑要求有較高的濃度,以使全部陽(yáng)極都被鈍化,一旦劑量不足,將在未被鈍化的部位造成點(diǎn)蝕。
在實(shí)際應(yīng)用中,由于鈣離子、碳酸根和氫氧根在水中是天然地存在的,一般只需向水中加入可溶性鋅鹽(例如:、硫酸鋅或氯化鋅,提供鋅離子)或可溶性磷酸鹽(例如:正磷酸鈉或可水解為正磷酸鈉的聚合磷酸鈉,提供磷酸根),因此,通常就把這些可溶性鋅鹽和可溶性磷酸鹽稱為沉積膜型緩蝕劑或陰極型緩蝕劑。這樣,可溶性磷酸鹽(包括聚合磷酸鹽)就既是氧化膜型緩蝕劑,又是沉積膜型緩蝕劑。另外,一些含磷的有機(jī)化合物,如有機(jī)磷酸(鹽)、有機(jī)和有機(jī)磷羧酸,也可歸到這類緩蝕劑中,大約與其終能水解為正磷酸鹽不無(wú)關(guān)系。由于沉淀型緩蝕膜沒(méi)有和金屬表面直接結(jié)合,而且是多孔的,往往出現(xiàn)在金屬表面附著不好的現(xiàn)象,緩蝕效果不如氧化型膜。
應(yīng)用時(shí),一般將水的pH值控制為微酸性,以阻抑致垢鹽結(jié)垢。但鉻酸鹽(六價(jià)的)有毒,雖然它對(duì)循環(huán)冷卻水中的菌、藻等有害微生物有殺滅作用,但對(duì)環(huán)境造成污染。因此,在世界范圍內(nèi)已逐漸為(聚)磷酸鹽所取代。這標(biāo)志著循環(huán)冷卻水堿性處理時(shí)代的開始。這一概念就是對(duì)水的pH值不再著意控制,而是聽其自然。水中致垢鹽的結(jié)垢問(wèn)題則依靠有機(jī)磷酸(鹽)和聚(鹽)等這些阻垢劑、分散劑來(lái)解決。但是,磷酸鹽是水中微生物的營(yíng)養(yǎng)源,它的排放會(huì)造成水體富營(yíng)養(yǎng)化,結(jié)果,從另一方面對(duì)環(huán)境造成污染。于是,在不允許使用鉻酸鹽和(聚)磷酸鹽的地方,其他幾類緩蝕劑得到了應(yīng)用機(jī)會(huì)。
工業(yè)循環(huán)水中多有用聚磷酸鹽,雖說(shuō)緩蝕劑用量在0.1%~1%,但作為工業(yè)用水來(lái)說(shuō),因?yàn)樗看螅渫馀诺剿h(huán)境中的P的量還是相當(dāng)可觀的,大量P的進(jìn)入水體,極容易引發(fā)水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題。故工業(yè)除垢防垢須用其他更為有效的方法。緩蝕劑的選擇緩蝕劑的緩蝕效果與它的使用濃度以及介質(zhì)的pH值、溫度、流速等密切相關(guān),因此應(yīng)根據(jù)被保護(hù)的對(duì)象、環(huán)境條件嚴(yán)格選擇。緩蝕劑可能帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題已引起關(guān)注,對(duì)緩蝕劑選擇的注意力已轉(zhuǎn)移到不含重金屬的類型。根據(jù)情況有時(shí)可選用特殊的緩蝕劑,例如氣相緩蝕劑是第二次時(shí)期發(fā)展起來(lái)的,在金屬器械裝運(yùn)、貯存時(shí)使用的緩蝕劑。它們是有一定的揮發(fā)性,可以存在于金屬表面的濕膜中,并具有強(qiáng)烈吸附性的物質(zhì),如亞二基銨,一般制成或浸漬在包裝紙上。