有机缓蚀剂的作用机理修订稿
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向
缓蚀剂作用机理、研究现状及发展方向摘要：本文详细介绍了缓蚀剂的分类、性能指标、保护的特点、作用理论、应用实例、研究现状及发展方向。
关键词：缓蚀剂；防腐技术；发展方向1 前言缓蚀剂是一种在低浓度下能阻止或减缓金属在环境介质中腐蚀的物质。
缓蚀剂又叫作阻蚀剂、阻化剂或腐蚀抑制剂等。
缓蚀剂保护技术已经发展为一项重要的防腐蚀技术，广泛用在石油、冶金、化工、机械制造、动力和运输等部门。
2 缓蚀剂的分类缓蚀剂的品种繁多，常用的如亚硝酸钠、铬酸盐、磷酸盐、石油磺酸钡、亚硝酸二环已胺等，至今尚难以有统一的分类方法。
常见到的分类方法有以下几种。
2.1 按缓蚀剂作用的电化学理论分类(1) 阳极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阳极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阴离子向金属表面的阳极区迁移，氧化金属使之钝化，从而阻滞阳极过程。
例如，中性介质中的铬酸盐与亚硝酸盐。
一些非氧化型的缓蚀剂，例如苯甲酸盐、正磷酸盐、硅酸盐等在中性介质中，只有与溶解氧并存，才起到阳极抑制剂的作用。
(2) 阴极型缓蚀剂通过抑制腐蚀的阴极过程而阻滞金属腐蚀的物质。
这种缓蚀剂通常是由其阳离子向金属表面的阴极区迁移，或者被阴极还原，或者与阴离子反应而形成沉淀膜，使阴极过程受到阻滞。
例如ZnSO4、Ca(HCO3) 2、As3+、Sb3+ 可以分别和OH-生成Zn(OH)2、Ca(OH)2沉淀和被还原为As、Sb 覆盖在阴极表面，以阻滞腐蚀。
(3) 混合型缓蚀剂这种缓蚀剂既可抑制阳极过程，又可抑制阴级过程。
例如含氮和含硫的有机化合物。
2.2 按化学成分分类(1) 无机缓蚀剂，如铬酸盐、亚硝酸盐、磷酸盐等。
(2) 有机缓蚀剂，如胺、硫脲、乌洛托品等。
2.3 按缓蚀剂所形成保护膜的特征分类(1) 氧化膜型缓蚀剂通过使金属表面形成致密的、附着力强的氧化膜而阻滞金属腐蚀的物质。
例如，铬酸盐、重铬酸盐、亚硝酸钠等。
由于它们具有钝化作用，故又称为钝化剂。
(2) 沉淀膜型缓蚀剂由于与介质中的有关离子反应并在金属表面生成有一定保护作用的沉淀膜，从而阻滞金属腐蚀的物质。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。
作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。
（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。
有机缓蚀剂的作用机理(最新整理)
有机缓蚀剂的作用机理----冀衡酸洗缓蚀剂产品部有机缓蚀剂分子中通常同时具有极性基团与非极性基团，极性基团中存在氮、氧、磷、硫等元素，这些元素均含有孤对电子，而且电负性大，有机缓蚀剂通过极性基团牢固地吸附在金属表面上，而非极性基团排列在介质中，这样一方面有效地隔离了金属与腐蚀介质的接触，阻碍了腐蚀反应产物的扩散，同时还改变了双电层结构，提高了腐蚀反应的活化能，最终抑制了腐蚀反应的进行。
有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于其极性基团在金属表面吸附的强度，而极性基团的吸附可以是物理吸附也可以是化学吸附，或者两种吸附共同存在。
(1)有机缓蚀剂极性基团的物理吸附关于有机缓蚀剂的物理吸附行为，Mann最早做了深入的研究，他指出在酸性溶液中，吡啶(C5H5N)、烷基胺(RNH2)、硫醇(RSH)及三烷基磷等的中心原子(N、S、P等)含有孤对电子，这些中心原子与酸性溶液中的氢质子结合，最终形成阳离子：RNH2+H+＝(RNH3)+形成的缓蚀剂与金属之间存在的范德华力使缓蚀剂吸附在金属表面，这就是物理吸附。
物理吸附速度很快，是可逆过程，容易脱附，吸附过程产生的热小，受温度影响小，而且金属和缓蚀剂间没有特定组合。
物理吸附会受到金属表面过剩电荷的显著影响，如上所述，大多有机缓蚀剂在酸性介质中都以阳离子形式存在，如果金属表面带有过剩负电荷，那么金属表面与缓蚀剂之间就会存在强烈的静电引力作用，使得缓蚀剂更容易吸附在金属表面，而且吸附作用力也更强；相反，金属表面如果存在过剩的正电荷，则会一定程度上抑制缓蚀剂向金属表面的吸附。
金属表面究竟携带何种过剩电荷，可以通过零电荷电位（即金属表面没有电荷存在时的电位）测量进行考察，零电荷电位可以通过微分电容曲线测试进行确定，即为金属电极双电层电容最小时的电位。
当金属开路电位大于零电荷电位时，金属表面带有过剩的正电荷，相反，金属表面则带有过剩的负电荷。
在缓蚀剂的实际应用中可以通过改变金属表面携带的过剩电荷量来促进缓蚀剂的物理吸附，如在酸性介质中，添加少量碘化物后，有机胺的缓蚀性能将为显著提高，这主要是碘化物吸附在金属表面后，使得金属表面带有更多的过剩负电荷，促进了有机胺类缓蚀剂在金属表面的吸附；同样有机胺类缓蚀剂之所以在盐酸介质中有着卓越的缓蚀性能，也部分归因于氯离子使得金属表面带有更多的过剩电荷。
探讨油田缓蚀阻垢剂作用机理与应用
探讨油田缓蚀阻垢剂作用机理与应用摘要：油田生产过程中的传质传热设备多采用碳钢和不锈钢材料，随着生产用水的水温和pH值的变化，结垢严重，会对管道和设备造成严重的腐蚀。
结垢会降低换热器换热效率，腐蚀会造成设备管道和换热器腐蚀穿孔。
本文简要分析了缓蚀阻垢机理，探讨了目前缓蚀阻垢剂的常见类型及应用。
关键词：缓蚀阻垢剂；机理；类型；应用油田生产过程中的传质传热设备多采用碳钢和不锈钢材料，生产用水多采用地下水。
以地下水作为循环水的补充水时，由于其一般属于高含盐量、高硬度、高碱度的三高水质，其中的Ca2+，Mg2+ 等腐蚀性离子，随着水温和pH值的变化，结垢趋势严重，会对管道和设备造成严重的腐蚀。
结垢会降低换热器换热效率，腐蚀会造成设备管道和换热器腐蚀穿孔，引起系统的输水管线、水冷设备损害或使用寿命缩短，还会造成水冷气泄漏，引起工艺介质的污染或造成计划之外的停车事故等。
开发在苛刻条件下仍能发挥高效作用的缓蚀阻垢剂，对油田生产具有重大的经济和社会效益。
1 缓蚀阻垢机理循环冷却水系统中的缓蚀阻垢方法较多，化学方法是现代工业的主要方式。
其机理是缓蚀阻垢剂通过螯合与分散作用达到缓蚀阻垢的目的。
螯合作用是由于阻垢剂带有的基团能与金属离子形成配位键，生成一种环状螯合物，将易结垢离子在未析出之前稳定在水中，阻止晶核长大，而起到阻垢作用。
分散作用则是由于高分子阻垢剂带有很多负电基团，可吸附CaCO3及CaSO4等细小微粒，阻止晶核继续生长。
但高分子阻垢剂相对分子质量要小一些，如果太大，吸附架桥作用明显，将变成混凝剂，起不到阻垢作用。
2 缓蚀阻垢剂类型2.1 聚天冬氨酸类聚天冬氨酸（PASP）无毒、无刺激、可生物降解、对环境无害，具有聚阴离子表面活性剂的特征；水解后的聚天冬氨酸能螯合钴、镁、铜、铁等多价金属离子，具有优良的阻垢缓蚀和分散作用。
聚天冬氨酸在与金属原子作用时能使其离开平衡位置，引起势能的增加，稳定性降低，对其物理和化学性质产生影响，使其晶格畸变。
缓蚀剂的成膜机理分析
缓蚀剂的成膜机理分析1 缓蚀剂的分类缓蚀剂的应用广泛,种类繁多,分类方法也较多,人们常常从不同的角度对缓蚀剂进行分类,常见的分类方法有:1) 根据化学组成分类[1 ] . 按照构成缓蚀剂的物质是无机化合物还是有机化合物可分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂.2) 根据所抑制的电极过程分类. 按照缓蚀剂在电化学腐蚀过程中抑制的电极反应是阳极反应还是阴极反应或两者兼而有之,缓蚀剂可分为阳极型缓蚀剂,阴极型缓蚀剂或混合型缓蚀剂.一般来说,阳极型缓蚀剂使金属的腐蚀电位Ec向正的方向移动,阴极型缓蚀剂使金属的腐蚀电位Ec向负的方向移动; 而混合型缓蚀剂则对腐蚀电位Ec的影响较小,故腐蚀电位的移动很小或没有移动.3) 根据所生成保护膜的类型分类[2 ] . 按照缓蚀剂在保护金属过程中所形成的保护膜的类型,缓蚀剂可以分为钝化膜型缓蚀剂、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂. 其中沉淀膜型缓蚀剂又分为水中离子型和金属离子型两种.2 缓蚀剂在金属表面形成保护膜的机理分析2. 1 钝化膜型缓蚀剂钝化膜型缓蚀剂简称钝化剂,为无机强氧化剂[3 ] .如铬酸盐、亚硝酸盐、钼酸盐和钨酸盐等. 在反应中比较容易被还原的强氧化剂才能作钝化剂. 以铬酸盐为例,铬酸盐包括铬酸(H2CrO4) 和重铬酸(H2Cr2O7) 的可溶性盐,如Na2Cr2O7 、Na2CrO4 、K2Cr2O7 、(NH4) 2CrO4 等,分子结构中铬为正六价. 铬酸盐和重铬酸盐可以以任何比例混合而不影响缓蚀效果,所以一般统称为铬酸盐.铬酸盐有很强的氧化能力,发生氧化反应时Cr6 +还原为Cr3 + . 铬酸盐在较高浓度时是十分有效的阳极钝化剂. 铬酸盐对碳钢的钝化与碳钢在H2SO4 中的电位极化相似,钝化时铁表面发生的反应为:Cr2O72 - + 8H+ + 6e →Cr2O3 + 4H2O反应时被还原的铬酸盐以Cr2O3 的形态吸附在铁的表面和铁表面同时生成的Fe2O3 共同组成钝化膜,反应为:2Fe + 3H2O →Fe2O3 + 6H+ + 6e用铬酸盐钝化的铁的表面那层钝化膜,充分脱水,结构致密,防腐性能好. 而其它缓蚀剂处理铁都无法得到这样的膜,甚至用KMnO4 强氧化剂也不能达到铬酸盐钝化铁的那种程度.铬酸盐的优点是:它不仅对钢铁,而且对铜、锌、铝及其合金都能给予良好的保护;适用的pH 值范围很宽(pH = 6～11) ;缓蚀效果特别好,使用铬酸盐作缓蚀剂时,碳钢的腐蚀速度可低于0. 025 mm/ 年. 铬酸盐的缺点是:毒性大,环境保护部门对铬酸盐的排放有严格的要求;容易被还原而失效,不宜用于有还原性物质(例如硫化氢) 泄露的炼油厂的冷却系统中.2. 2 沉淀膜型缓蚀剂水中离子型缓蚀剂分析以聚磷酸盐为例,聚磷酸盐是目前使用最广泛、最经济的冷却水缓蚀剂之一. 除了具有良好的缓蚀性能外,聚磷酸盐还是优良的阻垢剂,可阻止水中碳酸钙和硫酸钙结垢. 最常用的聚磷酸盐是六偏磷酸钠和三聚磷酸钠. 它们是一些线形无机聚合物。
(完整word版)有机缓蚀剂的作用机理
有机缓蚀剂的作用机理----冀衡酸洗缓蚀剂产品部有机缓蚀剂分子中通常同时具有极性基团与非极性基团，极性基团中存在氮、氧、磷、硫等元素，这些元素均含有孤对电子，而且电负性大，有机缓蚀剂通过极性基团牢固地吸附在金属表面上，而非极性基团排列在介质中，这样一方面有效地隔离了金属与腐蚀介质的接触，阻碍了腐蚀反应产物的扩散，同时还改变了双电层结构，提高了腐蚀反应的活化能，最终抑制了腐蚀反应的进行。
有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于其极性基团在金属表面吸附的强度，而极性基团的吸附可以是物理吸附也可以是化学吸附，或者两种吸附共同存在。
(1)有机缓蚀剂极性基团的物理吸附关于有机缓蚀剂的物理吸附行为，Mann最早做了深入的研究，他指出在酸性溶液中，吡啶(C5H5N)、烷基胺(RNH2)、硫醇(RSH)及三烷基磷等的中心原子(N、S、P等)含有孤对电子，这些中心原子与酸性溶液中的氢质子结合，最终形成阳离子：RNH2+H+＝(RNH3)+形成的缓蚀剂与金属之间存在的范德华力使缓蚀剂吸附在金属表面，这就是物理吸附。
物理吸附速度很快，是可逆过程，容易脱附，吸附过程产生的热小，受温度影响小，而且金属和缓蚀剂间没有特定组合。
物理吸附会受到金属表面过剩电荷的显著影响，如上所述，大多有机缓蚀剂在酸性介质中都以阳离子形式存在，如果金属表面带有过剩负电荷，那么金属表面与缓蚀剂之间就会存在强烈的静电引力作用，使得缓蚀剂更容易吸附在金属表面，而且吸附作用力也更强；相反，金属表面如果存在过剩的正电荷，则会一定程度上抑制缓蚀剂向金属表面的吸附。
金属表面究竟携带何种过剩电荷，可以通过零电荷电位（即金属表面没有电荷存在时的电位）测量进行考察，零电荷电位可以通过微分电容曲线测试进行确定，即为金属电极双电层电容最小时的电位。
当金属开路电位大于零电荷电位时，金属表面带有过剩的正电荷，相反，金属表面则带有过剩的负电荷。
在缓蚀剂的实际应用中可以通过改变金属表面携带的过剩电荷量来促进缓蚀剂的物理吸附，如在酸性介质中，添加少量碘化物后，有机胺的缓蚀性能将为显著提高，这主要是碘化物吸附在金属表面后，使得金属表面带有更多的过剩负电荷，促进了有机胺类缓蚀剂在金属表面的吸附；同样有机胺类缓蚀剂之所以在盐酸介质中有着卓越的缓蚀性能，也部分归因于氯离子使得金属表面带有更多的过剩电荷。
有机阻垢缓蚀剂作用机理的理论研究
有机阻垢缓蚀剂作用机理的理论研究一、内容综述随着科学技术的不断发展，有机阻垢缓蚀剂在工业生产和日常生活中的应用越来越广泛。
本文将对有机阻垢缓蚀剂的作用机理进行理论研究，以期为实际应用提供理论依据。
有机阻垢缓蚀剂是指通过化学方法合成的具有阻垢、缓蚀和清洗功能的高分子化合物。
根据其结构特点和作用方式，有机阻垢缓蚀剂可分为离子交换型、吸附型、络合型和生物降解型等。
其中离子交换型有机阻垢缓蚀剂主要通过与水中钙、镁等离子形成稳定的络合物来实现阻垢和缓蚀；吸附型有机阻垢缓蚀剂则是通过吸附水中的碳酸盐、硫酸盐等物质来达到阻垢效果；络合型有机阻垢缓蚀剂则是通过与水中的金属离子形成络合物来实现缓蚀；生物降解型有机阻垢缓蚀剂则是利用微生物降解产物来抑制水中的腐蚀过程。
离子交换型有机阻垢缓蚀剂主要是通过与水中的钙、镁等离子形成稳定的络合物来实现阻垢和缓蚀。
这些络合物的形成过程通常涉及两个步骤：第一步是有机分子中的活性基团与水分子发生亲核取代反应，生成一个不稳定中间体；第二步是中间体经过一系列的成键、脱键反应，最终与水分子形成稳定的络合物。
在这个过程中，有机分子中的亲核试剂起到了关键作用，它们能够有效地降低反应活化能，促进反应速率的提高。
吸附型有机阻垢缓蚀剂主要是通过吸附水中的碳酸盐、硫酸盐等物质来达到阻垢效果。
这些吸附过程通常涉及两个步骤：第一步是有机分子中的活性基团与水中的阳离子或阴离子发生静电相互作用；第二步是吸附质在有机分子表面形成稳定的共价键或离子键。
在这个过程中，有机分子的结构性质(如极性、孔径大小等)对吸附效果具有重要影响，不同的有机分子可以通过调节其结构性质来实现不同程度的阻垢效果。
络合型有机阻垢缓蚀剂主要是通过与水中的金属离子形成络合物来实现缓蚀。
这些络合物的形成过程通常涉及两个步骤：第一步是有机分子中的活性基团与金属离子发生配位反应，生成一个不稳定中间体；第二步是中间体经过一系列的成键、脱键反应，最终与金属离子形成稳定的络合物。
有机缓释剂对碳钢的缓蚀作用
有机缓释剂对碳钢的缓蚀作用1. 实验目的（1）分析活化极化控制腐蚀体系极化曲线的特征（2）学习塔菲尔区外延法求腐蚀电流的原理和方法（3）了解极化曲线在评价缓蚀剂中的应用2. 基本原理有机型缓蚀剂通过与金属表面的作用起到缓蚀作用,缓蚀剂与金属表面的作用形式和作用程度与金属和缓蚀剂的种类有密切的关系,同时还受腐蚀环境的影响。
因此,缓蚀剂与金属表面作用表现了多样性,表现在科学认识上有多种认识模型来理解缓蚀剂与金属的作用和分类方法。
缓蚀剂的本质是通过与金属的作用物理吸附和化学键,从而抑制金属腐蚀的发生。
吸附膜型缓蚀剂加入到腐蚀介质中后,通过吸附一方面改变了金属表面的电荷状态和界面性质,使金属表面能量状态趋于稳定,增加腐蚀反应的活化能,减缓腐蚀速度另一方面被吸附的缓蚀剂分子上的非极性基团能在金属表面形成一层疏水性保护膜,阻碍与腐蚀反应有关的电荷或物质的转移,也使腐蚀速度减小。
化学作用是缓蚀剂与金属之间形成化学键,实质上是金属表面或者氧化的金属表面通常存在空位,缓蚀剂通过空位与金属形成的化学键的类型包括离子键、共价键、配位键,同时,缓蚀剂之间也存在一定的相互作用。
,3.实验内容及要求（1）用恒电流法(位)测量低碳钢（A3）试样在5%硫酸中的极化曲线（真实极化曲线还是实测极化曲线？）了解这种活化极化腐蚀体系极化曲线的特征，并用塔菲尔区外延法确定腐蚀电流密度。
（2）用恒电流法(位)测量低碳钢（A3）试样在加入1%有机缓蚀剂的5%硫酸溶液中的极化曲线，用塔菲尔区外延法确定腐蚀电流密度，并计算所用缓蚀剂的缓蚀效率。
（3）根据极化曲线的变化分析所用缓蚀剂的缓蚀作用类型。
4.实验装置及仪器用品电解池图6恒电流法测量极化曲线的实验装置图2-1极化曲线测量实验装置实验装置见图2-1，恒电流发生器由直流稳压电源和一组电位器（可变电阻）组成。
由于外电路的电阻比电解池的内电阻大得多，故可以达到恒电流的目的。
研究电极用环氧树脂浇铸密封试样，辅助电极用铂电极，参比电极用饱和甘汞电极（SCE）。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物” 。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理（吸附）和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图 1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。
作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。
（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向学院: 材料科学与工程班级: 材硕1209学号: S2*******姓名: 张强2013年1月5日缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1、缓蚀剂概述它是指以适当的浓度与形式存在于环境中时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，所以也可以成为腐蚀抑制剂，它的用量很小，但效果显著[1]。
在酸性溶液、中性溶液、碱性溶液、有机溶剂以及大气、土壤等各种环境中均可利用缓蚀剂来抑制金属的腐蚀。
在工业生产中越来越广泛地应用缓蚀剂来实现腐蚀控制，通过在腐蚀介质中投加少量的缓蚀剂，可以有效地减缓或防止金属结构的腐蚀破坏，减少了设备维修等环节，保障设备的正常运行，提高了设备作业的安全系数，具有明显的经济价值与社会意义。
同时其它的防腐方法相比，如涂层、阴极保护等，使用缓蚀剂更为简单，总体价格更为低廉，效果也非常显著[2]。
与其他腐蚀防护手段相比，缓蚀剂主要具有如下独特的优势[1]：(l)缓蚀剂的投加、使用非常简单，不需要特殊的设施或设备。
如外加电源阴极保护或阳极保护都需要提供较大功率的、稳定的电源。
牺牲阳极保护需要提供阳极材料，并且这种阳极材料需要定期更换施工强度较大。
(2)使用缓蚀剂非常经济，随着缓蚀剂应用的不断深入，目前缓蚀剂的合成、制备技术非常成熟，相比其他的防腐措施，缓蚀剂的成本一般更低。
(3)投加缓蚀剂对设备外观、材质、机械性能等都无任何改变，而喷漆、电镀、涂层、内衬等防腐方法都无法做到。
(4)缓蚀剂添加量一般较少，使用缓蚀剂进行腐蚀控制，一般不会改变介质的原有物理、化学性质。
因此缓蚀剂技术也适用于石油天然气输送、贮存和炼制，城市供水管道等环境下的防腐。
2、缓蚀剂的分类及作用原理由于缓蚀剂种类繁多，使用条件多样，缓蚀机理也不完全相同，因此对缓蚀剂进行分类常按照缓蚀剂的化学成分、在金属表面成膜情况以及缓蚀机理等不同方法进行分类，每种分类方法都有其自身的优缺点，目前广泛采用的是如下几种分类方法：2.1 根据化学成分分类[3]根据产品的化学成分分类，可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂。
缓蚀剂的种类、机理及应用
三、成膜理论 指缓蚀剂与金属作用生成钝化膜，或者与介质中的离子反应生成沉积 层而使金属缓蚀，分为氧化膜、沉积膜和胶体膜三种。 2．沉积膜 它是由缓蚀剂与阴极反应产物生成难溶性氢氧化物。例如： O2+ 2H2O +4e == 4OH- ， Zn2+ + 2OH- == Zn(OH) 2↓ 缓蚀剂 沉积膜 或者与阳极反应产物生成不溶性膜，例如： 2NaOH+Fe2+ ==Fe(OH)2↓+2Na+ HPO42- +Fe2+ ==FeHPO4↓ ； HORNH3(氨基醇)+Fe3+ + 3Cl== [HORNH3][FeCl3]↓ 加入HPO42- ，HORNH3可以阻止无保护性的Fe(OH)2向具有保护性的 Fe(OH)3转化。
三、成膜理论 指缓蚀剂与金属作用生成钝化膜，或者与介质中的离子反应生成沉积 层而使金属缓蚀，分为氧化膜、沉积膜和胶体膜三种。 1．氧化膜 它的形成是由于缓蚀剂本身的氧化作用或溶解氧的氧化作用所致。例 如：
2Fe + 2Na2SO4 + 2H2O == Fe2O3 (γ-)+Cr2O3(s) + 4NaOH
三、按照应用环境分类 按照应用环境可以将缓蚀剂分为四类：
（1）酸性溶液用缓蚀剂：适用于酸性介质，如乌洛托品、
咪唑啉、苯胺、硫脲和三氯化锑； （2）碱性溶液用缓蚀剂：适用于碱性介质，如硝酸钠、 硫化钠、过磷酸钙； （3）中性溶液用缓蚀剂：适用于天然水和盐水，如六偏
磷酸钠、葡萄糖酸锌、硫酸锌；
（4）气相缓蚀剂：适用于仓库和包装袋内，如碳酸环己 胺、苯甲酸戊胺。
合理使用缓蚀剂是防止和减缓金属及其合 金在特定腐蚀环境中产生腐蚀的有效手段。由 于它不需要改变原有设备和工艺过程，只是向 腐蚀环境添加某些无机、有机化学物质就可阻 止或减缓金属材料的腐蚀，因此在国民经济的
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的范畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。
作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。
（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。
缓蚀剂的种类机理及应用
§1.1 缓蚀剂的分类 缓蚀剂，即一种延缓腐蚀的制剂，又叫腐蚀抑制剂或阻止剂，是指向
腐蚀介质中加入少量或微量的化学物质，通过物理、化学或物化反应而阻 止、减缓金属的腐蚀速度，同时还保持着金属材料原来的物理、化学及机 械性能。
按照作用机理分类 按照成分分类
按照应用环境分类
一、按照作用机理分类 根据缓蚀剂对电极过程的抑制作用，可将其分为阳极、阴极和混合型
合理使用缓蚀剂是防止和减缓金属及其合 金在特定腐蚀环境中产生腐蚀的有效手段。由 于它不需要改变原有设备和工艺过程，只是向 腐蚀环境添加某些无机、有机化学物质就可阻 止或减缓金属材料的腐蚀，因此在国民经济的 各个部门得到广泛的应用。本章将介绍有关缓 蚀剂的类型、作用原理及缓蚀剂技术的应用。
缓蚀剂
1.1缓蚀剂的种类 1.2缓蚀剂的机理 1,3缓蚀剂的应用
图图66--22 阳阳极抑极制抑型制缓型蚀缓作用蚀原作理用原理
图6-3 阴极去极化型 缓蚀作用原理
二、吸附理论
吸附理论指缓蚀剂本身或次生产物吸附在金属表面上形成保护性的隔 离层，或消活性区，或改变双电层结构等，从而达到缓蚀的目的。
吸附可分为物理吸附和化学吸附两类。 物理吸附是靠库仑引力或范德华力，属于远程吸附，其速度快、过程 可逆，常呈多分子层，多数表现为阴极性缓蚀，与金属表面电荷密切相关。 化学吸附是靠化学键来实现的，属于近程吸附。譬如活性区的金属离 子浓度高，有部分金属离子处于过渡状态而停留在金属表面，含N，S，P 和O的缓蚀剂与活性区的金属过渡态形成配位键，吸附在金属表面，从而 阻止金属溶蚀。化学吸附速度快、不可逆，常呈单分子层，多数表现为阳 极性缓蚀，具有一定的化学选择性。
胺、苯甲酸戊胺。
§1.2 缓蚀机理
由于缓蚀剂种类繁多，缓蚀机理错综复杂，主要有以下三种理论。
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向..
缓蚀剂的作用机理、研究现状及发展方向1缓蚀剂的作用机理缓蚀剂的作用机理概括起来可以分为两种，即电化学机理和物理化学机理[1]。
电化学机理是以金属表面发生的电化学过程为基础，解释缓蚀剂的作用。
而物理化学机理是以金属表面发生的物理化学变化为依据，说明缓蚀剂的作用。
这两种机理处理问题的方式不同，但它们并不矛盾，而且还存在着某种因果关系。
1.1缓蚀剂的电化学机理金属的腐蚀大多是金属表面发生原电池反应的结果，这也是造成浸蚀腐蚀最主要的因素，原电池反应包括阳极反应和阴极反应[1]。
如果缓蚀剂可以抑制阳极、阴极反应中的任何一个或两个，原电池反应将减缓，金属的腐蚀速度就会减慢。
把能够抑制阳极反应的缓蚀剂称为阳极抑制型缓蚀剂；能够抑制阴极反应的缓蚀剂称为阴极抑制型缓蚀剂；而既能抑制阳极反应又能抑制阴极反应的缓蚀剂称为混合型缓蚀剂。
重铬酸钾、铬酸钾、亚硝酸钠、硝酸钠、高锰酸钾、磷酸盐、硅酸盐、硼酸盐、碳酸盐、苯甲酸盐、肉桂酸盐等都属于阳极型缓蚀剂。
阳极型缓蚀剂对阳极过程的影响是：（1）在金属表面生成薄的氧化膜，把金属和腐蚀介质隔离开来；(2)因特性吸附抑制金属离子化过程；(3)使金属电极电位达到钝化电位[2]。
阴极型缓蚀剂主要通过以下作用实现缓蚀：(1)提高阴极反应的过电位．有时阴离子缓蚀剂通过提高氢离子放电的过电位抑制氢离子放电反应，例如，Na2C03、三乙醇胺等碱性缓蚀剂都可以中和水中的酸性物质，降低氢离子浓度，提高析氢过电位，使氢离子在金属表面的还原受阻，减缓腐蚀；(2)在金属表面形成化合物膜，如有机缓蚀剂中的低分子有机胺及其衍生物，都可以在金属表面阴极区形成多分子层，使去极化剂难以达到金属表面而减缓腐蚀；(3)吸收水中的溶解氧，降低腐蚀反应中阴极反应物的浓度，从而减缓金属的腐蚀。
混合型缓蚀剂对腐蚀电化学过程的影响主要表现在：(1)与阳极反应产物反应生成不溶物，这些不溶物紧密地沉积在金属表面起到缓蚀的作用，磷酸盐如Na3P04、Na2HP04对铁、镁、铝等的缓蚀就属于这一类型；(2)形成胶体物质，能够形成复杂胶体体系的化合物可作为有效的缓蚀剂，例如Na2Si03等；(3)在金属表面吸附，形成吸附膜达到缓蚀的目的，明胶、阿拉伯树胶等可以在铝表面吸附，吡啶及有机胺类可以在镁及镁合金表面吸附，故都可以起到缓蚀的作用[2]。
缓蚀剂的种类机理及应用
合理使用缓蚀剂是防止和减缓金属及其合 金在特定腐蚀环境中产生腐蚀的有效手段。由 于它不需要改变原有设备和工艺过程，只是向 腐蚀环境添加某些无机、有机化学物质就可阻 止或减缓金属材料的腐蚀，因此在国民经济的 各个部门得到广泛的应用。本章将介绍有关缓 蚀剂的类型、作用原理及缓蚀剂技术的应用。
缓蚀剂
1.1缓蚀剂的种类 1.2缓蚀剂的机理 1,3缓蚀剂的应用
二、按照成分分类 从化学物质的成分属性上，缓蚀剂又可分为无机和有机缓
蚀剂两类。 （1）无机类缓蚀剂：硝酸盐、亚硝酸盐、铬酸盐和重铬酸
盐等（阳极型）；亚硫酸盐、三氧化二砷、三氯化锑等（阴极 型）；多磷酸盐、硅酸盐、铝酸盐和碱性物质等（混合型或掩 蔽型）。
（2）有机类缓蚀剂：带有氮、磷、硫和氧的杂环化合物、 高分子醇、醛、胺和酰胺；磺酸、脂肪酸及其衍生物；硫脲及 其衍生物；噻唑和硫脲唑类；季胺盐类；磷化物、硫醇、烷基 亚砜、噻嗪以及不饱和的链系、环系化合物等。
§1.3 缓蚀剂的应用
2、使用方法 油田站内及输油管线投加量为40-60mg/L（原液）； 作为酸洗缓蚀剂投加量为2‰（原液），即能达到满意的效果； 具体使用 剂量可根据具体条件实验确定； 用计量泵定量投加。对储药容器及设备无特殊要求。
常用酸洗缓蚀剂见书187页
有机铝缓蚀剂
有机铝缓蚀剂有机铝缓蚀剂是一种可以有效防止铝材料腐蚀的化学品。
在工业生产和日常生活中，铝材料是一种常用的金属材料，但由于铝的特殊性质，容易受到氧化和腐蚀的影响。
有机铝缓蚀剂能够形成一层保护膜，阻止氧气和水接触铝表面，从而延长铝材料的使用寿命。
有机铝缓蚀剂的主要成分是有机物和铝盐。
有机物是一种能够与铝表面形成稳定配位键的化学物质，能够形成一个保护层，阻断氧气和水对铝的接触。
铝盐是一种提供阳离子铝的化学物质，与有机物结合形成一种配位化合物。
有机铝缓蚀剂中还添加了一些其他的助剂，用于增加缓蚀剂的附着性和稳定性。
有机铝缓蚀剂的作用机理主要有两个方面。
首先，有机物与铝表面形成稳定的配位化合物，能够形成一层保护膜。
这一层保护膜不仅能够阻断氧气和水的接触，还能够自我修复，保持稳定的缓蚀性能。
其次，铝盐的阳离子铝与有机物结合形成的配位化合物能够增加表面的缓蚀剂浓度，提高缓蚀性能。
有机铝缓蚀剂在工业生产中有着广泛的应用。
首先，铝材料在很多领域都有着重要的地位，包括航空航天、汽车制造、建筑等。
有机铝缓蚀剂可以有效地保护铝材料，防止其腐蚀和损坏，提高产品的使用寿命。
其次，有机铝缓蚀剂还可以用于表面处理，例如喷涂、浸泡等方法，使铝材料的表面形成一层保护膜，减少氧化和腐蚀的发生。
在日常生活中，有机铝缓蚀剂也有着一定的应用。
比如在家庭厨房中，铝制锅具是常见的厨具之一。
由于厨房中经常接触到水和油，铝制锅具容易受到氧化和腐蚀的影响。
使用有机铝缓蚀剂能够保护铝制锅具，延长其使用寿命。
此外，有机铝缓蚀剂还可以用于清洗和保养铝制品，如铝合金门窗、铝制家具等。
然而，有机铝缓蚀剂的使用也有一些注意事项。
首先，有机铝缓蚀剂在使用过程中需要避免接触皮肤、眼睛等部位，以免产生不良反应。
其次，在使用有机铝缓蚀剂时，应按照说明书的要求进行稀释和使用，以免造成浪费和污染。
最后，有机铝缓蚀剂的存储要注意避免高温、潮湿等环境，以免降低其缓蚀性能和使用寿命。
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向
缓蚀剂的作用原理、研究现状及发展方向1 缓蚀剂概述在美国材料与实验协会《关于腐蚀和腐蚀试验术语的标准定义》中，缓蚀剂是“一种以适当的浓度和形式存在于环境（介质）中时，可以防止或减缓腐蚀的化学物质或几种化学物质的混合物”。
缓浊剂是具有抑制金属锈蚀性质的一类无机物质和有机物质的总称。
某些有机物质，被有效地吸附在金属的表面上，从而明显地影响表面的电化学行为。
其作用机理有抑制表面的阳极反应和抑制阴极反应两种，结果都是使腐蚀电流降低。
缓蚀剂的作用不仅如此，它作为金属的溶解抑制剂还有许多实用价值。
如用在化学研磨、电解研磨、电镀和电解冶炼中的阳极解、刻蚀等。
总之，在同时发生金属溶解的工业方面，或县为了抑制过度溶解或是为了防止局部浸蚀使之均匀溶解。
缓蚀剂都起着重要的作用。
另外，电镀中的整平剂，从其本来的定义备不属于缓蚀剂的畴；但是，其作用机理(吸附)和缓蚀剂的机理类似。
具有整平作用的物质，同时有效地作为该金属的缓蚀剂的情况也是常的。
下图给出了有无缓蚀剂的不同效果：图1 缓蚀剂的效果2 不同类型的缓蚀剂及其作用原理2.1 阳极型缓蚀剂及其作用原理阳极型缓蚀剂也称阳极抑制型缓蚀剂，主要是抑制阳极过程而使腐蚀速度减缓。
如中性介质中的亚硝酸盐、铬酸盐、磷酸盐、硅酸盐、苯甲酸钠等，它们能增加阳极极化，从而使腐蚀电位正移。
通常是缓蚀剂的阴离子移向金属阳极使金属钝化。
该类缓蚀剂属于“危险型”缓蚀剂，用量不足会加快腐蚀。
作用过程：（a）具有强氧化作用的缓蚀剂，使金属钝化（亚硝酸钠，高铬酸等）；（b）具有阴极去极化性的钝化剂，在阴极被还原，加大阴极电流，使体系的氧化还原电位向正方移动，超过钝化电位，而使腐蚀电流达到很低的值。
（亚硝酸盐、硝酸盐与高价金属盐属于此类；铬酸盐、磷酸盐、钼酸盐、钨酸盐等在酸性溶液中也属于此类。
）图2 阳极型缓蚀剂作用原理2.2 阴极型缓蚀剂及其作用原理阴极型缓蚀剂也称阴极型抑制，其主要包括：酸式碳酸钙、聚磷酸盐、硫酸锌、砷离子、锑离子等，能使阴极过程减慢，增大酸性溶液中氢析出的过电位，使腐蚀电位向负移动。
缓蚀剂缓蚀机理
缓蚀剂缓蚀机理
1.形成保护膜：缓蚀剂可以吸附在金属表面，形成一层均匀的保护膜，从而隔绝金属表面与腐蚀性环境的接触，防止金属材料发生腐蚀。
2. 阻碍物质扩散：缓蚀剂中的活性成分可以与环境中的腐蚀物质发生反应，形成一种难溶于水的物质，从而阻碍腐蚀物质在金属表面的扩散。
3. 电化学保护：缓蚀剂可以通过改变金属表面的电化学特性来保护金属。
它们可以改变金属表面的电位，从而抑制或减缓金属发生电化学反应，从而防止金属发生腐蚀。
总之，缓蚀剂通过多种方式对金属表面进行保护，从而防止金属发生腐蚀。
在工业生产和日常生活中，广泛使用缓蚀剂来保护金属材料，延长其使用寿命。
- 1 -。
缓蚀剂处理钻井液的原理
缓蚀剂处理钻井液的原理
缓蚀剂是一种添加剂，可在钻井过程中向钻井液中添加，其主要作用是减少或防止钻井液对钻具和井筒的侵蚀和磨损。
缓蚀剂通过两种方式来实现对钻具和井筒的保护：物理方式和化学方式。
物理方式：缓蚀剂中的颗粒物质可以在钻井液中形成一层保护膜，覆盖在钻具和井筒表面，可以承受钻井液的流动和机械作用的压力，从而形成一种保护层，减少钻井液对钻具和井筒的摩擦和磨损。
此外，这些颗粒物质还可以填充钻井液中的微小孔隙，减少钻井液通过孔隙的速度，减少对钻具和井筒的腐蚀和磨损。
化学方式：缓蚀剂中的活性物质可以与钻井液中的金属离子等化学物质发生反应，形成钝化层，使钻具和井筒表面的金属得到保护，减少腐蚀和磨损。
此外，缓蚀剂还可以通过改变钻井液的化学性质，调整其PH值和离子浓度，减少钻井液对钻具和井筒的侵蚀和磨损。
综上所述，缓蚀剂通过物理和化学方式来减少或防止钻井液对钻具和井筒的侵蚀和磨损，从而延长钻具的使用寿命，提高钻井效率。
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有机缓蚀剂的作用机理 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-
有机缓蚀剂的作用机理
----冀衡酸洗缓蚀剂产品部
有机缓蚀剂分子中通常同时具有极性基团与非极性基团，极性基团中存在氮、氧、磷、硫等元素，这些元素均含有孤对电子，而且电负性大，有机缓蚀剂通过极性基团牢固地吸附在金属表面上，而非极性基团排列在介质中，这样一方面有效地隔离了金属与腐蚀介质的接触，阻碍了腐蚀反应产物的扩散，同时还改变了双电层结构，提高了腐蚀反应的活化能，最终抑制了腐蚀反应的进行。
有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于其极性基团在金属表面吸附的强度，而极性基团的吸附可以是物理吸附也可以是化学吸附，或者两种吸附共同存在。
(1)有机缓蚀剂极性基团的物理吸附
关于的物理吸附行为，Mann最早做了深入的研究，他指出在酸性溶液中，吡啶(C5H5N)、烷基胺(RNH2)、硫醇(RSH)及三烷基磷等的中心原子(N、S、P等)含有孤对电子，这些中心原子与酸性溶液中的氢质子结合，最终形成阳离子：
RNH2+H+＝(RNH3)+
形成的缓蚀剂与金属之间存在的范德华力使缓蚀剂吸附在金属表面，这就是物理吸附。
物理吸附速度很快，是可逆过程，容易脱附，吸附过程产生的热小，受温度影响小，而且金属和缓蚀剂间没有特定组合。
物理吸附会受到金属表面过剩电荷的显着影响，如上所述，大多有机缓蚀剂在酸性介质中都以阳离子形式存在，如果金属表面带有过剩负电荷，那么金属表面与缓蚀剂之间就会存在强烈的静电引力作用，使得缓蚀剂更容易吸附在金属表面，而且吸附作用力也更强；相反，金属表面如果存在过剩的正电荷，则会一定程度上抑制缓蚀剂向金属表面的吸附。
金属表面究竟携带何种过剩电荷，可以通过零电荷电位（即金属表面没有电荷存在时的电位）测量进行考察，零电荷电位可以通过微分电容曲线测试进行确定，即为金属电极双电层电容最小时的电位。
当金属开路电位大于零电荷电位时，金属表面带有过剩的正电荷，相反，金属表面则带有过剩的负电荷。
在缓蚀剂的实际应用中可以通过改变金属表面携带的过剩电荷量来促进缓蚀剂的物理吸附，如在酸性介质中，添加少量碘化物后，有机胺的缓蚀性能将为显着提高，这主要是碘化物吸附在金属表面后，使得金属表面带有更多的过剩负电荷，促进了有机胺类缓蚀剂在金属表面的吸附；同样有机胺类缓蚀剂之所以在盐酸介质中有着卓越的缓蚀性能，也部分归因于氯离子使得金属表面带有更多的过剩电荷。
(2)有机缓蚀剂极性基团的化学吸附——供电子型缓蚀剂
相比物理吸附来说，化学吸附作用力更强，吸附更稳定，因此大多数有机缓蚀剂与金属表面的作用力主要是通过化学吸附实现的，而化学吸附实质就是缓蚀剂分子或离子与金属表面原子之间形成了配位键。
与物理吸附不同，化学吸附与金属原子类别、缓蚀剂中心原子附近基团的推电子能力等均有密切关系。
以铁原
子为例，铁原子的核外电子排布为：{Ar}3d64s2，可以发现铁原子中有空的d轨道存在，而缓蚀剂的中心原子如氮、氧、硫、磷等存在孤对电子，缓蚀剂中心原子的孤对电子会与铁原子的d轨道形成配位
键，通过配位键这种化学键的强作用力，使得缓蚀剂分子或离子牢固地吸附在金属表面。
通过配位键使得缓蚀剂在金属表面发生的吸附，我们称之为化学吸附。
其作用过程如下：
上世纪五十年代Hackerman首次提出了缓蚀剂的化学吸附，他指出由于N原子的孤对电子在金属表面
供电子能力存在差异，使得缓蚀剂在金属表面可能存在不同的吸附，即物理吸附和化学吸附，相比物理吸附，化学吸附作用力更强、吸附更缓慢、受温度影响显着。
经过后来的深入研究发现，在很多情况下缓蚀剂的吸附是物理吸附与化学吸附共同起作用的结果。
如在酸液中，碳钢表面带有过剩负电荷，而有机胺类缓蚀剂在酸液中是以阳离子形态存在的，首先通过物理吸附使得有机胺阳离子靠近金属表面发生吸附，然
后氮原子上的孤对电子与金属的d轨道形成配位键，通过配位键使得缓蚀剂分子牢固地吸附在金属表
面。
供电子型有机缓蚀剂的化学吸附作用力的大小取决于缓蚀剂分子中含孤对电子的原子上的电子密度，电子密度越高则越容易发生吸附，吸附更为牢固。
因此当有机胺类化合物的胺基附近有推电子基团（如甲基），则会使得氮原子上的电子密度增加，更有利于氮原子与金属形成配位键；相反，当胺基附近有吸电子基团（如硝基），则会使得成键能力下降。
(3)极性基团的化学吸附——供质子型缓蚀剂
藤井晴一通过实验发现了缓蚀剂化学吸附的另外一种方式，即供质子型或质子给予型。
这种缓蚀剂通过向金属表面给予质子，从而使得缓蚀剂分子吸附在金属表面上。
例如在酸性介质中，十六硫醇的缓蚀性能要显着优于十六硫醚，如图。
图硫醇和硫醚缓蚀性能的比较
硫醚分子中存在推电子基团（甲基），使得硫醚分子中的硫原子电子密度高于硫醇分子中硫原子的密度，根据供电子型吸附机理，硫醚的缓蚀性能应该优于硫醇的缓蚀性能。
而硫醚具有很差的缓蚀效果这一实验结果表明硫醇并不是通过供电子效应吸附在金属表面。
事实上硫醇是通过向金属表面提供质子而吸附在金属表面，由于硫原子电负性很高，使得与它相连的氢原子如同带正电荷的质子一样，吸附在金属的阴极区。
(4)π键吸附
π键中的双键或三键可以与金属原子的d空轨道结合，形成配位键，从而使缓蚀剂分子吸附在金属表面。
如图所示。
图π键吸附
含有π键的化合物一般都具有较好的缓蚀效果，表1-1列出了一些含双键化合物的缓蚀情况。
表钢在85℃的添加有双键化合物的3mol/LHCI中的缓蚀率
丙胺丙烯胺丙酸丙烯乙酰胺丙烯酰胺缓蚀剂
缓蚀剂%
从表中可以得知，分子中引入双键后，由于π键的吸附作用，使得缓蚀性能显着提高。
含有π键缓蚀剂的取代基对其缓蚀性能有着显着的影响，特别是当有极性基团靠近π键时，由于共轭作用而形成大π键，增强了缓蚀剂的吸附作用力，进而提高缓蚀性能。
与双键相似，含有三键化合物有具有较好的缓蚀剂效果，如表。
从表中可以看出，在酸性介质中，炔醇对金属的缓蚀效果特别显着，这是由于炔醇不仅可以发生π键吸附，特别是将羟基（－OH）引入到这类化合物中后，缓蚀性能更高。
这是由于炔醇类缓蚀剂除了以π电子吸附在金属表面外，同时与三键相邻的氢原子非常活泼，可以向金属表面阴极区提供质子，从而产生吸附。
表钢在85℃，添加三键化合物的15%HCI中的缓蚀率
空白乙炔庚炔辛炔癸炔丙炔醇己炔醇缓蚀剂
腐蚀速度?
(g/
缓蚀率?
——
(%)。