环境友好型缓蚀剂的研究现状及展望
气相缓蚀剂的研究现状及趋势
气相缓蚀剂的研究现状及趋势丛兰杰(中国石油大学石大科技集团山东东营257061)l囊_●自然科掌【麓弱综述了国内外气相缓蚀剂的发展历程，分别回顾了单组份、混合型和低毒高效气相缓蚀剂研究情况指出混合型气相缓蚀剂是研究开发的重点详细阐述了环境友好气相缓蚀剂、缓蚀剂基础理论研究以及缓蚀作用的研究方法等方面的研究。
这几个方面是气相缓蚀剂研究的发展趋势。
【关键词】气相缓蚀剂单组份复合型发展趋势中田分类号：T E6文★I标识码：A文章编号：1671--7597(2008)0610011一02i、M r■气相缓蚀剂(V PI)最初是为了保护热带气候中的铁制设备而发展起来的。
在二战期间，由于武器军械的防锈需要，促进了气相缓蚀剂的迅猛发展，之后的时间里，国内外对气相缓蚀剂做了大量的研究开发工作[1，2】。
由于钢铁使用的气相缓蚀剂对铜、银等有色金属会起腐蚀作用，所以，人们把研究重点转移到能同时保护铁和非铁金属的通用型气相缓蚀剂。
近年来由于市场需求的变化，特别是在炼油、化工等大型企业中出现了大量的闲置装置和设备，这些装置往往体积庞大、管路等连接复杂、造价昂贵，为防止大气腐蚀，迫切需要对它们进行保护。
由于气相缓蚀剂粒子的自由度较高，所以无论是金属制品的表面，还是内腔、沟槽甚至缝隙部位均可得到保护。
同时，还能保持金属材料原来的机械性能不变，被保护的金属在使用前表面通常不需经过处理[3]。
因此，气相缓蚀剂成为炼油、化工设备保护的首选材料[4—6]。
=、气相曩蚀捌的研究现状(一)单组份气相缓蚀剂在早期，人们常用樟脑来保护铁制的军用物资、机器和零部件。
随着科学技术的发展，研究者发现胺和胺盐能有效地保护钢铁，现在已经二环己胺和二环己胺盐以及其他胺是很好的钢铁大气缓蚀剂[7—9]。
1943年6月美国壳牌公司(S hel l D eve I opm ent C o．)研制出亚硝酸二环己胺(、，PI一260)，并获得成功。
使用之后，引起了防锈工作者的极大兴趣，已发表有关文献200多篇。
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。
环境友好缓蚀剂的研究进展
理 又 十分 复 杂 ． 据 缓 蚀 剂 使 用 的介 质 、 电 极过 程 根 对
的影 响 、 金属 表 面 形 成 保 护 膜 的 特 征 等 不 同 而 有 在
不 同 的分 类 方 法 【 ． 常 按 照 化 学 组 成 可 以将 其 分 ３ 通 ］
为 无机 缓 蚀 剂 和 有 机 缓 蚀 剂 两 类 ．
环 境 友 好 缓 蚀 剂 的研 究 进 展
王 慧 龙 郑 家巢
（ 中理 工大 学 化学 系 武 汉 ４ ０７ ） 华 ３ ０ ４
摘要 关键 词
综 述 了环境 友好 缓 蚀剂 的研 究 进展 ． 缓 蚀 剂 的分 子设 计 、 成 、 配 、 用 等 方 面 综 合 评 价 缓 蚀剂 的 环境 从 合 复 应 腐蚀 缓蚀剂 环 境 影 响 文 献 标识 码 Ａ 文章 编 号 １ ０ —４ ５ ２ ０ ） ５０ ７ —５ ０ ２６ ９ （ ０ ２ ０ ．２ ５０
腐蚀是现代 工业 和 生活 中的 重要 破坏 因 素， 据 估 计 ， 蚀 造 成 的直 接 经 济 损 失 约 占 国 民 生 产 总 值 腐
的 ３ －４ ％ ％… ． 添 加 缓 蚀 剂 是 一 种 工 艺 简 便 、 而 成 本低廉 、 用性 强的方 法 ， 广泛 应 用于 石油 开采 、 适 被
ｓ ｅ ｇｉｔｃ ｅ ｆ ｃ ｎｄ ａ ｐ ｉ ａ ｉ ｒ ｐｅ ｔｅ ｒ ｈ ａ ｆｔ ｔ ｄｙ ｆ ｒｅ ｉｏ ｙｎ ｒ ｓ ｉ ｆｅ ｔａ ｐ ｌｃ ｔｏｎ ｐ ｏ ｒｉ ｓａ ｅ ｔ ｅ ｇｏ ｌｏ ｈｅ ｓ ｕ ｏ ｎｖ ｒ ｎｍ ｅ ａ — ｒｅ ｌ ｏｒ ｏ ｎｔ ｌ —ｆ ｉｎｄ ｙ ｃ ｒ —
（ ａ ｈ ｎ ｉｅ ｓｔ ｆ ， ｉｎ ｅａ ｄ Ｔｅｈ ｏｏ ｙ，Ｗｕ ａｎ ４ ０ ７ Ｈｕ ｚ ｏ ｇ Ｕｎ ｖ ｒｉ ｏ Ｓ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｙ ｃ ｈ ３ ０ ４）
环保新型缓蚀剂发展状况与展望
2 环保新型缓蚀剂的进展
近几年来新型缓蚀剂的研发多为天然提取物或基于已有类型的 复配尧合成与改性袁以下对环保新型缓蚀剂按研发来源进行分类袁并着 重介绍国内近几年来的一些研究成果遥 2.1 天然植物提取物
李向红等于 2012 年对滑竹竹叶提取物渊YPLE冤进行实验[2]袁运用 失重法测得 YPLE 在 1.0 mol/L HCl 溶液中浓度为 1.0g/L 时对铝的缓 蚀率达 88.7%袁其吸附特性为混合吸附袁其动电位极化曲线尧电化学阻 抗谱分析显示 YPLE 在 1.0g/L 时缓蚀率分别为 91.2%和 90.9%袁 与失 重法检测结果一致遥 张万友等于 2013 年研究了米糠浸提液的铜缓蚀 性能[3]袁该实验采取了微波-超声波协同处理工艺从米糠中提取植酸袁 其植酸提取率为 6.75 个百分点袁 重量法实验测得其 5mg/L 时高达 94.16%的缓蚀率袁 金相显微观察及电化学分析支持实验结果遥 2014
具有开发价值的有机原料包括醛类尧胺类尧羧酸类尧杂环化合物等[5]袁 如肉桂醛尧核苷酸类渊如嘌呤类尧嘧啶类等冤尧咪唑啉及其衍生物和各类 氨基酸遥 2013 年李学坤等研究合成了两种咪唑啉季铵盐[6]袁属于阳极 型缓蚀剂袁主要通过提高铁的极化阻力来降低腐蚀速度遥 缓蚀率可达 85.6%袁高于二甲苯脱水剂工艺袁且有无毒尧合成反应温度低尧工艺简单 的优点遥 2013 年张凤华等研究合成的新型曼尼希碱缓蚀剂[7]在 匀悦IH2S-H2O 的腐蚀环境下尧 用量为 0.9%时可以以 93%以上的缓蚀率抑 制碳钢腐蚀遥 2014 年古户波等研究合成的新型尧绿色尧无毒的鸟嘌呤氨基酸缓蚀剂[8]袁其缓蚀机理为分子中-NH2 基 N 原子与水中氢离子作 用形成渊-NH3冤鎓离子袁其反应为院
随着交叉学科理论的渗透和工业应用的拓展袁缓蚀剂发展前景体 现在研究理论与实际应用探索两个方面遥 理论上袁更完备具体的环保 性能评估办法亟待提出曰神经网络尧密度泛函理论等渊下转第 272 页冤
环境友好型缓蚀剂的研究进展
环境友好型缓蚀剂的研究进展
石磊;刘莹;姚山强;赵旭辉;雷晓东
【期刊名称】《全面腐蚀控制》
【年(卷),期】2024(38)1
【摘要】本文综述了金属缓蚀剂的研究进展。
近年来,随着科学技术的不断发展,金属材料的需求与日俱增,金属材料因机械强度高、耐久性好而在许多有前景的领域中都是不可或缺的。
但是金属材料易腐蚀,缓蚀剂的存在可以阻滞或减缓金属的腐蚀进程。
人们对可持续发展认识的不断提高,环境友好型缓蚀剂必将成为今后的发展趋势。
环境友好型缓蚀剂可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂,本文着重介绍了一些常用的环境友好型缓蚀剂,并对其发展前景进行了展望。
【总页数】7页(P103-109)
【作者】石磊;刘莹;姚山强;赵旭辉;雷晓东
【作者单位】辽宁石油化工大学;山东龙程矿业科技有限公司;北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TE88
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1.环境友好型缓蚀剂的研究进展
2.环境友好型缓蚀剂的最新研究进展
3.环境友好型铜缓蚀剂研究进展
4.环境友好型金属缓蚀剂的研究进展
5.环境友好型缓蚀剂的研究进展及其在PVC行业循环冷却水中的应用展望
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缓蚀剂研究新进展
缓蚀剂研究新进展摘要：近年来缓蚀剂的发展做了概况，并对缓蚀剂未来的发展方向做出了阐述，提出发展环境友好型缓蚀剂及完善缓蚀剂快速、准确、原位评价的方法和技术。
国际上缓蚀剂的研究主要集中在美国、中国、印度等国家。
其中，中国是在国际学术期刊上发表缓蚀剂论文最多的国家，研究水平与世界基本保持同步。
欧洲对缓蚀剂的研究也非常重视，但其重点在混凝土缓蚀剂和铝合金缓蚀剂的研究。
目前，绿色天然缓蚀剂、多功能缓蚀剂以及基于分子设计的缓蚀剂开发是研究发展的趋势。
关键词：缓蚀剂硬和软酸和碱吸附型缓蚀剂抑制效率正文：最新进展环境友好型缓蚀剃的开发年来，国内外环境友好型缓蚀剂的开发主要通过合成有机化合物和从天然植物中提取两种方式。
合成的有机化合物作为环境友好型缓蚀剂的种类包括：咪唑啉系列、氨基酸系列、曼尼烯碱和硫代磷酸酯类等。
咪唑啉系列环境友好型缓蚀剂仍然是目前的开发热点之一。
氨基酸系列环境友好型缓蚀剂的研究已开发出了全有机多元复合水处理缓蚀剂、高效的酸洗缓蚀剂。
曼尼烯碱系列和硫代磷酸酯类缓蚀也剂逐步引起了国内外研究者的兴趣。
从植物中提取缓蚀剂是近年来缓蚀剂领域研究的热点之一。
国内开展了对白酒糟、滇润楠叶、麻竹叶、木薯、云南甜龙竹叶等的提取物对金属的缓蚀行为研究。
国外一些学者研究了特定树叶提取物在硫酸介质中对低碳钢的缓蚀行为。
研究结果表明，这些植物提取物对低碳钢具有良好的缓蚀作用。
另外，米糠、无花果树叶、酒耶树汁等提取物也对金属有较好的缓蚀效果。
钢筋混凝土缓蚀剂引起混凝土内钢筋腐蚀的主要原因是碳化作用和氯离子渗透。
钢筋缓蚀剂的主要功能是抑制、阻止、延缓钢筋腐蚀的电化学过程。
缓蚀剂通常可作为外加剂掺加到混凝土中或涂敷在钢筋表面，优先参与并阻止腐蚀反应的阴阳极过程，从而有效地阻止钢筋的腐蚀。
早期使用的钢筋混凝土缓蚀剂有亚硝酸盐、铬酸盐、苯甲酸盐等，但由于它们存在有毒或者对混凝土性能有负面影响等缺点，逐渐被淘汰。
近年来新提出的迁移性缓蚀剂是含有各种胺和醇胺以及它们的盐与其它有机和无机物的复合型阻锈剂，能对钢筋表面的阴极和阳极同时产生保护作用，由于这类缓蚀剂具有渗透移动至钢筋表面并进行保护的特性，它既可应用于新建结构也可用于既有结构。
硅酸钠缓蚀剂的研究现状与展望
硅酸钠缓蚀剂的研究现状与展望李海华,吴家全,衣守志(天津科技大学材料科学与化学工程学院,天津 300457)摘要:硅酸盐资源丰富,无毒,价廉,不繁殖细菌,是一种对环境友好的缓蚀剂。
近年来研究的以硅酸盐为主的缓蚀剂复合配方,大大提高了硅酸盐缓蚀剂的应用范围。
目前,开发缓蚀剂复合配方已成为一种发展趋势。
本文综述了硅酸钠缓蚀剂的应用现状,并对其发展作了展望。
关键词:缓蚀剂;硅酸盐;硅酸钠 金属材料在环境介质的作用下,由于化学反应、电化学反应或物理溶解而产生的破坏,称为金属腐蚀。
根据美国、日本、加拿大等国公布的一些腐蚀损失资料,腐蚀造成的直接经济损失约占国民经济总产值的1%～4%,每年腐蚀生锈的钢铁约占年产量的20%,约30%的设备因腐蚀而报废。
我国每年金属腐蚀造成的经济损失约占国民生产总值的4%,每年腐蚀损失超过火灾、风灾和地震造成损失的总和[1-4]。
根据可持续发展战略方针[5],必须采取措施,减小由于设备和管道的腐蚀损坏造成污染物料和气体的跑、冒、滴、漏,降低环境污染;采用适合的防腐蚀技术延长设备使用寿命,杜绝污染物的泄漏,使腐蚀造成的能源和资源的损失降低到最小程度[6-8]。
目前,缓蚀剂已成为防腐蚀技术中应用最广泛的方法之一,在保护资源、减少材料损失方面大有作为。
和其他防腐蚀方法相比,缓蚀剂具有不改变腐蚀环境、不增加设备投资、不受设备形状影响、同一配方有时可以同时防止多种金属在不同环境中的腐蚀等优点。
1 硅酸盐缓蚀剂缓蚀剂的种类繁多、机理复杂,为了研究和使用方便,常从多种角度对其进行分类[9-11]。
按化学组成分类,硅酸盐属无机缓蚀剂。
硅酸盐用于抑制钢铁腐蚀已有60多年的历史。
硅酸盐资源丰富,无毒,价廉,不繁殖细菌,是一种“环境友好”的缓蚀剂。
硅酸钠是硅酸盐缓蚀剂中最主要的一种,俗称水玻璃、泡花碱。
工业生产的硅酸钠是一系列多硅酸钠,其性质随分子中二氧化硅和氧化钠的比值(模数)的不同而不同。
2 硅酸钠单独用作缓蚀剂2.1 硅酸钠在冷铁防锈中的应用将模数为2.0～2.8(最好为2.4)的硅酸钠,用水稀释充分搅拌后静置,保留上层清液作为防锈液。
缓蚀剂行业报告
缓蚀剂行业报告缓蚀剂是一种用于防止金属腐蚀的化学物质，它们可以通过形成一层保护性的膜来防止金属表面与环境中的氧气、水或化学物质发生反应。
缓蚀剂在许多行业中都得到了广泛的应用，如石油化工、船舶制造、汽车制造、建筑工程等领域。
本报告将对缓蚀剂行业的发展现状、市场规模、竞争格局、技术趋势以及未来发展前景进行深入分析。
一、行业发展现状。
随着全球经济的快速发展，金属制品的需求量不断增加，而金属腐蚀问题也日益严重。
因此，缓蚀剂作为一种有效的防腐材料受到了广泛的关注。
目前，全球缓蚀剂市场规模已经达到数十亿美元，并呈现出稳步增长的趋势。
在各类缓蚀剂产品中，有机缓蚀剂和无机缓蚀剂是市场上最常见的两种类型，它们在不同的应用领域中都有着广泛的用途。
二、市场规模分析。
根据市场调研数据显示，全球缓蚀剂市场的年复合增长率约为5%，其中，亚太地区是全球缓蚀剂市场的主要增长驱动力。
受到工业化进程的推动，亚太地区的金属制造业持续增长，为缓蚀剂市场的发展提供了巨大的机遇。
此外，石油化工、船舶制造、汽车制造等行业对缓蚀剂的需求也在不断增加，这些行业的发展将进一步推动全球缓蚀剂市场的增长。
三、竞争格局分析。
目前，全球缓蚀剂市场竞争格局较为分散，市场上存在着众多的缓蚀剂生产企业。
这些企业在产品技术、品牌知名度、销售渠道等方面存在着差异化竞争。
在全球范围内，美国、德国、日本等国家的缓蚀剂企业拥有较强的技术实力和市场影响力，它们在全球缓蚀剂市场上占据着重要的地位。
与此同时，一些新兴市场上的缓蚀剂企业也在不断崛起，它们通过创新技术和服务模式来挑战传统的行业巨头，市场竞争日趋激烈。
四、技术趋势分析。
随着科学技术的不断进步，缓蚀剂行业也在不断创新。
新型的缓蚀剂产品具有更高的防腐性能和更广泛的适用范围，例如，具有绿色环保特性的缓蚀剂产品受到越来越多的关注。
此外，纳米技术、生物技术等新兴技术的应用也为缓蚀剂行业带来了新的发展机遇。
未来，随着智能制造、数字化技术的广泛应用，缓蚀剂行业将迎来更多的创新突破。
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。
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。
2024年气相缓蚀剂市场环境分析
2024年气相缓蚀剂市场环境分析1. 引言气相缓蚀剂是一种用于缓解和防止金属材料受到气体流动的腐蚀和磨损的化学品。
它广泛应用于航空航天、电力和石化等行业中的设备和工艺中，以保护液流系统和管道的安全性和可靠性。
因此，对气相缓蚀剂市场环境进行分析对于了解该市场的前景和竞争状况非常重要。
2. 市场规模和增长趋势气相缓蚀剂市场的规模和增长趋势主要受到航空航天和电力行业的需求推动。
随着这些行业的快速发展和技术进步，对气相缓蚀剂的需求也在增加。
根据市场研究机构的数据显示，预计在未来几年内，气相缓蚀剂市场的复合年均增长率将达到10%以上。
3. 竞争格局气相缓蚀剂市场存在着激烈的竞争，主要的竞争对手有国内外众多公司。
具有技术实力和品牌影响力的大型企业在市场中占据着较大份额，但小型企业也在不断崛起。
其中，国际知名品牌的产品在高端市场上具有竞争优势，但在低端市场上，国内企业拥有成本优势。
（1）技术创新：随着科技的进步，气相缓蚀剂的研发和生产技术也在不断改进。
新的材料和合成方法的出现为市场提供了更多的选择。
（2）环保要求：随着对环境保护意识的增强，市场对绿色、环保型的气相缓蚀剂的需求逐渐增加。
（3）市场定位：不同市场的需求差异巨大，对产品的性能和价格有着不同的要求。
为了满足客户需求，企业需要进行市场细分，提供个性化的产品和服务。
5. 政策影响政府的政策对于市场的发展有着重要的影响。
一方面，政府鼓励和支持航空航天、电力和石化等行业的发展，为市场提供了良好的发展机遇；另一方面，政府对环境保护的要求也加大了对气相缓蚀剂的监管力度，推动市场向环保型产品转型。
6. 市场风险（1）原料价格波动：气相缓蚀剂的生产过程需要使用特定的原材料，原料价格的波动会直接影响到产品的生产成本和市场竞争力。
（2）技术突破：新技术的出现可能会对现有产品构成威胁，企业需要保持对技术发展的敏锐感知，并及时调整自身技术和产品结构。
（3）市场需求变化：市场需求的变化不确定性较大，产品的市场前景会受到需求波动的影响。
缓蚀剂的研究现状及发展趋势
第 49 卷 第 4 期2020 年 4月Vol.49 No.4Apr.2020化工技术与开发Technology & Development of Chemical Industry缓蚀剂的研究现状及发展趋势张 明1，程 刚2，方 勇2，马帅帅2（1.延长气田采气四厂，陕西 延安 716000；2.陕西延长油田压裂材料有限公司，陕西 延安 716000）摘 要：按照不同的分类方式，综述了缓蚀剂的类型，阐述了缓蚀剂的作用机理，探讨了缓蚀剂的评价方法，并展望了缓蚀剂的发展趋势，认为低毒、低残留、环保友好型缓蚀剂是今后研究的重点和发展方向。
关键词：缓蚀剂；工业生产；腐蚀中图分类号：TG 174.42 文献标识码：A 文章编号：1671-9905(2020)04-0043-03作者简介：张明（1984-），男，工程师，主要从事油气田勘探开发相关研究收稿日期：2020-01-10腐蚀是破坏力极强的一种现象，依据有关数据，中国每年因腐蚀造成的经济损失高达生产总值的4%左右[1]。
缓蚀剂可在使用浓度较低的情况下，减弱金属物体的化学腐蚀，且不会对金属体本身的表观特征和物理性质产生影响[2]。
首个缓蚀剂产品由18世纪60年代欧洲的科学家提出，后续研究者又研发了不同类型的缓蚀剂 [3]。
现阶段缓蚀剂的主要成分集中在含磷化合物，其残留物难降解，对环境会造成一定危害，研究新型无磷易降解的环保型缓蚀剂已成为防腐工作中最为重要的方向之一[4]。
近年来，有研究者从天然植物中提取了能起到缓蚀作用的成分，具有环保、残渣少、后续处理成本低等特点，是今后新型环保缓蚀剂的重要发展方向和热门研究领域。
1 缓蚀剂的分类缓蚀剂的种类繁多，按其成分、结构或作用机理，可分为下列几类。
1.1 无机类和有机类缓蚀剂依据化学成分，可将缓蚀剂分为无机和有机两类。
无机缓蚀剂是指能够钝化金属表面，或形成一层保护膜的氧化剂类，常见的有亚硝酸盐、磷酸盐等。
环境友好缓蚀剂的研究进展
收到初稿:2001209222;收到修改稿:2001212208作者简介:王慧龙,男,1971年生,博士研究生Tel :(027)87543432 E -mail :sirwhl @环境友好缓蚀剂的研究进展王慧龙 郑家焱木(华中理工大学化学系武汉430074)摘要 综述了环境友好缓蚀剂的研究进展.从缓蚀剂的分子设计、合成、复配、应用等方面综合评价缓蚀剂的环境影响以及经济效益是环境友好缓蚀剂的发展方向.关键词 腐蚀 缓蚀剂 环境影响中图分类号 TG 174.42 文献标识码 A 文章编号 100226495(2002)0520275205PR OGRESS OF RESEARCH ONENVIR ONMENTAL -FRIEN DLY CORR OSION INHIBIT ORSWAN G Huilong ,ZHEN G Jiashen(Huaz hong U niversity of Science and Technology ,W uhan 430074)ABSTRACT The progress of research on environmental -friendly corrosion inhibitors was reviewed in this paper.The considerations of environmental effects from molecular design ,synthesis technology ,synergistic effect and application properties are the goal of the study for environmental -friendly corro 2sion inhibitors.The relationship between the structure of compounds and toxicit y as well as corrosion inhibition efficiency should be applied in the design of new environmental -friendly inhibitors.In the synthesis of corrosion inhibitors ,the alternative reagents and reaction conditions should be developed that are effective and more environmentally benign.The application of synergistic techniques can reduce or eliminate the use of chemical substances that are hazardous to the environment.KE Y WOR DS corrosion ,inhibitor ,environmental effect 腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素,据估计,腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的3%～4%[1].而添加缓蚀剂是一种工艺简便、成本低廉、适用性强的方法,被广泛应用于石油开采、化学清洗、水处理和金属制品储运等工程中.近些年来,随着人类环境保护意识的增强和可持续发展思想的深入,对缓蚀剂的开发和应用也提出了新的要求,围绕性能和经济目标研究开发对环境不构成破坏作用即环境友好缓蚀剂成为未来缓蚀剂的发展方向[2].本文在综合国内外文献的基础上并结合我们自己的研究工作,介绍了环境友好缓蚀剂的研究进展状况.1环境友好缓蚀剂的种类缓蚀剂的种类繁多,使用条件各异而且缓蚀机理又十分复杂.根据缓蚀剂使用的介质、对电极过程的影响、在金属表面形成保护膜的特征等不同而有不同的分类方法[3].通常按照化学组成可以将其分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两类.111有机缓蚀剂大量的有机化合物如醛类、胺类、羧酸、杂环化合物等可以作为有机缓蚀剂,已知目前至少有141个基本品种.作为缓蚀剂的有机化合物通常由电负性较大的N 、O 、S 等原子为中心的极性基和C 、H 等原子组成的非极性基构成,能够以某种键的形式与金属表面相结合.肉桂醛、糠醛和香草醛是醛类化合物中比较典型的环境友好缓蚀剂.肉桂醛是近年来发展的高效低毒醛类有机缓蚀剂,其对金属的缓蚀作用主要是基于吸附和聚合成膜过程[4,5].W.W.Frenier [6]推荐含有肉桂醛、季胺盐和非离子表面活性剂的低毒缓蚀剂配方用于工业清洗过程.糠醛是一种混合控制型植物缓蚀剂,其单独使用时缓蚀效果并不理想,第14卷第5期2002年9月 腐蚀科学与防护技术CORR OSION SCIENCE AN D PR OTECTION TECHN OLOG Y Vol 114No 15Sep 12002但与六次甲基四胺复配后,缓蚀性能大为改善[7].香草醛是香草属香料中的关键组分,其分子中含有芳环、羰基、甲氧基和羟基多个吸附中心,对HCl溶液中金属Al的腐蚀具有明显的阻抑作用[8].有机胺类化合物是缓蚀剂中应用最多的一类物质.脂肪胺、芳香胺、一元胺、二元胺或聚胺及它们的盐均被广泛应用于金属的缓蚀领域.开发环境友好的胺类缓蚀剂必须引入新的低毒性的有机胺化合物来替代有毒的胺化合物及其盐的应用.例如以更多的长链脂肪胺、聚胺来替代和减少芳香胺的应用.聚胺及其衍生物主要用在石油工业中,由聚胺制成的酰胺、咪唑啉及聚酰胺等化合物作为低毒性的缓蚀剂被广泛用于抑制金属的腐蚀[9].G.Schmitt等[10]最近提出将聚琥珀酰亚胺、乳糖酸等的衍生物作为抑制在高酸性(4MPa H2S)盐水和盐水烃类介质中碳钢腐蚀的环境友好缓蚀剂,这种类型的缓蚀剂可以满足目前海上油气开发用缓蚀剂高生物降解性、对海洋生物低毒和不在沉积物中富集的环境要求.目前研究开发的羧酸类环境友好缓蚀剂多数为脂肪族取代羧酸,主要应用于中性水介质.酰基肌氨酸合成原料易得,无毒性,易被生物降解,不会造成环境污染,且p H适用范围很宽(6～11),很有发展前途[11].其缓蚀机理主要是通过与金属离子螯合,形成单分子层的螯合被膜吸附于金属表面,同时分子中疏水性的长链烃基可定向排列于金属表面,使金属得到保护.S-羧乙基硫代琥珀酸(CESTA)是近年来为满足环境保护的要求而出现的新型非磷缓蚀剂[12].它溶于水、生物降解性好、低毒、在较宽p H 范围内均具有缓蚀和阻垢等特性.目前已由日本M TS公司投产,应用前景良好.氨基酸是分子中兼具有碱性氨基和酸性羧基的两性化合物,其不但可以通过蛋白质水解制得,而且在自然环境中能够全部分解,因而在80年代后成为备受关注的绿色环保型缓蚀剂.V.Hluchan等[13]在研究了22种氨基酸对1mol/L HCl介质中Fe的缓蚀作用后认为氨基酸的缓蚀性能和其分子结构密切相关,一般的规律是缓蚀效率随着分子中碳氢链长度和氨基数目的增加而增大;J.Telegdi[14]的研究也证实了这点.氨基酸作为缓蚀剂其性能不但取决于自身的分子结构,而且也受到介质环境等条件的影响[15].在氨基酸缓蚀剂中值得一提的是天冬氨酸,以其为原料通过热缩聚过程可以制造出聚天冬氨酸(PASP).它是受海洋生物代谢启发而研制的一种生物高分子,可用于解决油田生产过程中的CO2腐蚀问题[16],它对环境没有毒性,而且能全部生物降解成无毒性的化学品,其生物可降解性以微生物降解后释放出的CO2的量不低于参比的葡萄糖[17].氨基酸作为无毒的环保型缓蚀剂具有广谱的适用性,除了对碳钢具有良好的缓蚀性能外,亦可抑制有色金属中Al[18],Co[19],Ni[20],Cu[21]等的腐蚀,同时对防止金属的局部腐蚀也有较好的效果[22].在氨基酸的缓蚀机理研究方面,黎新等[23]采用AM1量子化学方法分析了甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸和亮氨酸对Al在0.5mol/L的HCl溶液中缓蚀作用证实:氨基酸分子的最低空轨道能级E LUMO与缓蚀效率(η)之间有较好的相关性,其关系为η=-49.6379-18.5590E LUMO.质子化的氨基酸是以氨基靠近Al-界面,通过化学吸附且以基本直立的方式吸附于金属界面而起缓蚀作用.N.Hackerman[24]指出,对于相同系列的有机缓蚀剂,根据其分子中杂原子的不同,缓蚀效率一般遵循如下的变化规律,即:P>Se>S>N>O,因此通过分子设计有目的合成出具有特殊结构和低毒性的杂环化合物就有可能获得高效的环境友好缓蚀剂. M.A.Quraishi等人[25,26]通过含有不同取代基的三唑化合物和芳醛进行缩合,合成出一系列三唑衍生物缓蚀剂.由于在这些缓蚀剂分子结构中包含有三个氮原子的三唑环、巯基和甲亚胺基等多个活性吸附中心,因而表现出优异的缓蚀性能.腐蚀实验表明,这些化合物对于(105±2)℃的15%HCl溶液中Fe的缓蚀作用都接近或超过相同浓度的丙炔醇.较之毒性高、价格昂贵的丙炔醇而言,这一系列的三唑衍生物具有低毒、价格适中、酸化作业中不产生有毒蒸汽的特点,有望替代丙炔醇成为油井高温酸化作业用缓蚀剂的主剂.F.Bentiss[27]设计合成了一种分子中含有两个噻吩基结构单元的三唑衍生物.上述化合物不仅可以有效抑制碳钢在1mol/L HCl和015mol/L H2SO4介质中的腐蚀,而且生物实验显示其对细胞不具有毒性.还有许多有机聚合物也被用来作为环境友好缓蚀剂使用.这是因为聚合物的毒性较其单体为低,而且吸附成膜性比其单体好,在金属表面又有较大的覆盖面积.如在研究聚苯并咪唑、苯并三唑和苯并咪唑对Cu的缓蚀作用时发现,180℃下苯并咪唑和苯并三唑处理过的Cu片的SERS图上480cm-1～630cm-1区域内出现宽而且强的氧化物峰,而聚苯并咪唑处理的Cu片SERS图上在此区域仅能够观察到弱的氧化物峰,这表明高温下化学吸附的聚苯并咪唑比苯并三唑和苯并咪唑具有更好的抗腐蚀性[28].聚乙烯吡咯烷酮(PVP)和聚乙二胺(PEI)是672腐蚀科学与防护技术第14卷2mol/L H2SO4溶液中Cu的有效缓蚀剂,其中PVP 通过氧原子而PEI通过氮原子在Cu表面进行吸附[29].PVP等高分子聚合物亦可以作为H3PO4溶液中低碳钢的缓蚀剂[30].Muralidharan[31]通过二胺、三胺和苯醌的均聚反应,合成多胺基苯醌聚合物(PAQ).PAQ可溶解于酸性水溶液中,由于分子中的富电子和N原子上的孤对电子能够同时与金属轨道作用,并且随着时间的增加又可形成致密的保护膜,因此表现出良好的缓蚀性能.El-Sayed.A[32]考察了各种不同的高分子聚合物对Fe在酸溶液中的缓蚀效果后发现,果胶(P)、羧甲基纤维素(CMC)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酸(PAA)、聚丙烯酸钠(NaPA)等高分子聚合物在不同的酸溶液中缓蚀效果有明显的差异.Sekine[33]在调查了各种阴离子和阳离子聚合物在循环冷却水中对碳钢的缓蚀作用后认为:阴离子聚合物的缓蚀效果比阳离子聚合物好;阴离子聚合物的缓蚀能力和其数均分子量 M n有关,数均分子量在103数量级上具有最佳的缓蚀能力.有机聚合物缓蚀剂不仅用于液相系统中金属的腐蚀与防护,而且也可以用于涂覆金属表面的涂料和有机涂层中[34,35]以及作为碱性Zn-Mn电池中的有机代汞缓蚀剂[36].虽然这些高分子聚合物的缓蚀能力各有差异,但其共同点是毒性低,对生态环境不会造成不良的影响.由于聚合物结构的多样性和复杂性,有机聚合物分子的空间取向、聚合度、共聚体特性等因素和其缓蚀能力之间的关系目前尚未得到完全意义上的阐明,但是一般认为有机聚合物用作缓蚀剂的前提是[31]:(1)它们是聚合的或能够在金属表面原位聚合,(2)能够在金属表面形成单层或多层的无缺陷致密阻障膜,(3)为在表面金属原子和被吸附物质间形成共价键,给体轨道和受体轨道的能量和对称性应当匹配.有机合成技术的进步拓宽了聚合物在腐蚀防护领域中的应用,近年来分子中含有多个活性基团的低聚型缓蚀剂的研究引起了人们的重视.低聚物不同于高聚物,它有一定的溶解挥发能力,在金属表面又有较大的覆盖面积,并且有可能通过有目的的设计裁剪使其分子中各种活性基团之间具有协同作用而使缓蚀效果显著提高.高立新等[37]利用Mannich 胺甲基化反应,通过一个亚甲基将吗啉分子和其他种类的胺分子连接,合成出含吗啉单元的多元胺型环境友好气相缓蚀剂,其分子结构中含有多个活性胺单元,对黑色金属具有很好的缓蚀作用,可以取代目前毒性较大的亚硝酸二环己胺气相缓蚀剂.112无机缓蚀剂无机缓蚀剂的种类相对于有机缓蚀剂少,而且要求比较高的浓度才能有效工作.与有机缓蚀剂的作用机理不同,无机缓蚀剂一般是通过氧化金属表面而生成钝化氧化物膜或者在金属表面阴极区形成沉淀膜来抑制腐蚀反应的进行.铬酸盐由于对黑色金属突出的缓蚀效果而曾被广泛采用,但是随着对环境保护的要求越来越强,而使铬酸盐(Cr6+的排放标准为0.05mg/L)等的应用受到限制,甚至在密闭系统也很少应用.80年代以来,无机缓蚀剂的研究侧重于寻求对生态环境无污染的无机化合物来消除对环境有害的化合物的应用.钼酸盐、钨酸盐和稀土化合物是近期开发应用的环境友好无机缓蚀剂.钼酸盐用于缓蚀剂无毒,可以替代铬酸盐添加在冷却系统、汽车防冻系统以及金属切削系统.钼酸盐属于阳极钝化型缓蚀剂,但价格较贵,药剂用量大,因此开发钼酸盐复合配方有助于减少钼酸盐的使用量、降低处理费用和提高缓蚀效率[38].除了钼酸盐,钨酸盐缓蚀剂也常用于中性水系统.钨酸盐不仅化学性能稳定,不易水解,适应于高浓缩倍数运行,而且属于低毒物质,具有环境优势.V S G ireesh[39]从钨酸盐缓蚀剂的早期发展、缓蚀机理、应用介质、协同缓蚀作用、未来研究趋势等方面对其做了综合的评价.含钼、钨的杂多化合物由于和金属具有较强的配位能力也被用作钢铁的缓蚀剂[40].稀土元素是指化学元素周期表中的15个La系元素以及性质与其相近的Sc和Y.80年代中期,Hinton等首先发现在NaCl溶液中添加极低浓度含Ce的氯化物(CeCl3)就可以大大降低浸泡的Al合金的腐蚀速度,这一结果引起人们的重视,因为稀土元素无毒,对环境无污染,是替代铬酸盐缓蚀剂的重要候选材料之一[41].M.Bethencourt[42]从La系化合物对Al 合金的缓蚀作用、缓蚀机理、Al合金表面La系化合物转化涂层等方面做了详尽的评述后认为,La系化合物满足作为环境友好缓蚀剂的基本要求-低毒性和可接受的缓蚀能力.虽然稀土缓蚀剂的应用工艺得到较大的发展,但是在稀土缓蚀剂的缓蚀机理研究方面相对滞后,对许多问题尚存争议.稀土缓蚀剂目前存在的问题主要是成本较高,应用工艺复杂,处理时间长,距实际工程化应用有一定差距.2环境友好缓蚀剂的制备与应用广义上讲,作为环境友好缓蚀剂不仅要求其最终的产品对环境无毒、无害,而且在缓蚀剂的合成制备及使用过程中也应该尽可能减小对环境的影响并降低生产成本,这里面包括合成原料的选择、工艺条件的优化以及使用过程中采用复配增效技术.在缓蚀剂的原料选择上,应尽可能选择价廉低7725期王慧龙等:环境友好缓蚀剂的研究进展 毒的材料或利用医药、化工、食品等工业副产物为原料合成制备缓蚀剂,如采用环己烷液相氧化制环己酮后产生的皂化废碱液为原料可以合成酸性黑油咪唑啉水处理缓蚀剂[43],通过水解油菜籽粕制取酸洗缓蚀剂[44].直接从天然产物中提取具有缓蚀能力的有效组分或对其进行改性处理也是合成制备环保型缓蚀剂的重要途径之一.许多天然动植物产品都可以用来提取缓蚀剂组分,这样不仅满足了环境保护的要求,同时也变废为宝,实现了资源的充分利用.有时单纯的天然产品提取物不能充分满足材料腐蚀防护的要求,人们常对其进行一定的改性处理,以便生产制备高(长)效环境友好缓蚀剂[45].在缓蚀剂的发展历程中,天然产物及制品曾作为最早的有机缓蚀剂得到应用,其后经历了大规模的人工合成阶段,现在缓蚀剂的开发又回复到天然制品,这一过程绝不是简单地重复,而是一种螺旋式的上升,包含了更加丰富和深刻的内容,体现了否定之否定规律和人们对缓蚀剂科学更为深入的认识.在缓蚀剂的生产制备上,应该尽可能优化工艺条件,改进合成路线,减少对环境危害性大的工业副产物,提高产品的收率和质量.苯并三唑(B TA )是Cu 及Cu 合金等有色金属的特效缓蚀剂,它的传统生产工艺路线如下:这个路线不但产率低,副产大量铁泥严重污染环境,而且邻苯二胺毒性很大,环合反应要消耗大量的醋酸,反应过程产生带有色基的邻苯二胺副产物和酸化焦油,使得最终的产品精制困难.最近日本开发成功以邻硝基苯肼合成苯并三唑的新工艺[46],该工艺简化了反应步骤,使产品的收率和质量得到保证,而且生产过程中对环境造成的危害小.膦酸基羟乙酸(HPA )是90年代初开发的具有缓蚀效果高、低毒、无结垢特性的新型低膦系列有机膦羧酸型水处理剂,但是膦酸基羟乙酸合成路线复杂,反应条件苛刻,并且反应过程中涉及到剧毒的氰化物,极易造成环境污染.而最新报道的合成路线以二烷基亚磷酸酯和乙醛酸为原料,经一步反应得到膦酸基羟乙酸,产率可达70%左右,反应条件温和,生产操作易控、无毒,对环境没有污染[47].根据金属腐蚀体系的特征,在缓蚀剂的使用过程中采用复配增效技术,可以充分发挥各种成分的协同作用,降低对环境危害大的缓蚀剂的使用量,提高缓蚀剂的缓蚀效率.锌盐是循环冷却水系统缓蚀剂的一种重要组分,但是在水中过量排放会造成环境的重金属离子富集.为减少冷却水系统中Zn 2+的排放量,Farroqi 等[48]通过环境友好的抗坏血酸与水质稳定剂DQ -2000(胺基三甲基膦酸)和DQ -2010(1-羟乙基-1,1-二膦酸)复配使用,极大降低了Zn 2+的排放量.可见,缓蚀剂复配增效技术的研究开发无疑具有重要的经济和环境意义.3环境友好缓蚀剂的分子设计缓蚀剂通常是一些结构经特别设计的化合物.选择合适的缓蚀系统不仅依赖于缓蚀剂本身的结构这一内因,而且也依赖于缓蚀剂使用的环境、金属的表面状态以及操作的条件等外部因素.在这些因素里,缓蚀剂的结构常是决定缓蚀效果好坏的先导条件,所以缓蚀剂的分子设计也是缓蚀理论的发展方向.长期以来,缓蚀剂的设计主要是依靠实验和经验的方法而缺少必要的理论指导,但是近年来理论研究的进展为缓蚀剂的设计工作提供了方向,从而使得研究缓蚀剂的QSAR 关系并根据其制备合成环境友好缓蚀剂成为可能.研究缓蚀剂的QSAR 关系主要是为了建立所研究的缓蚀剂的性质(活性)和描述参数即独立变量的数学关系[49],这些描述参数是一些从实验或者物质分子结构上所获得的物理化学特性信息,如分子量、密度、生成能、分子表面积、分子连接指数、物质在非极性溶剂中的相对溶解度等.运用QSAR 关系进行缓蚀剂的分子设计,其遵循的基本思路是从分子结构理论出发,按照有机化合物分子结构特点加以分类、组合,运用不同的方法和手段找出缓蚀剂的性能和其物化参数之间的关系,并以此为指导预测、开发、研究新的缓蚀剂.对于建立缓蚀剂的缓蚀性能和其物化参数的关系,文献中公布的方法有Pearson 软硬酸碱理论[50]、线性自由能关系(L FER )或Hammett 方程[51]、自由Wilson 关系[52]、量子化学方法[53]、灰色聚类分析[54]、神经网络复杂建模[55].但是选择设计环境友好缓蚀剂不但要考虑缓蚀效果,还必须兼顾其生物活性以及通用性.生物活性常用LC50值即有机物对实验生物的半数致死浓度来衡量.根据这些原则,Singh [56]提出通过化学计算设计环境友好缓蚀剂时,首先确定用作缓蚀剂的有机分子的结构特征,然后运用QSAR 关系模型进行筛选.对于LC 50预测值大于50mg/L 和缓蚀效率预测值大于75%的有机分子,进一步通过实验测定其缓蚀性能和LC 50值并进一步和模型预测数据相比较.利用QSAR 模型可以为环境友好缓蚀剂的设计提供具有科学性及适用性的方法,但是其不足之处是需要大量的化合物或样本数,同时872腐蚀科学与防护技术第14卷由于受到的制约因素较多,有时难于反映客观实际.4问题与挑战绿色化学技术的环境友好缓蚀剂的应用开发在近十几年来取得了不少有价值的成果,但是仍面临着一些亟待解决的问题:(1)用量较大,成本偏高.较之目前工业中正在使用的缓蚀剂,许多已开发的环境友好缓蚀剂需要较大的剂量才能够达到生产上要求的缓蚀效果,这就在无形中提高了生产处理成本,从而降低了产品的竞争力;(2)理论不完善.虽然环境友好缓蚀剂从分子设计、合成路线与工艺、复配增效、应用性能等方面都取得了较大发展,但是其理论进展仍远滞后于实践,对于不少缓蚀剂的缓蚀机理尚存争议;(3)评价标准不统一.环境友好缓蚀剂是一个综合的概念,对其评价应该包括从缓蚀性能、原料选择、生产合成、实际应用到废弃回收等全部系统指标,但是目前进行的工作往往只是针对其中的某个(些)方面.我们课题组较早开始关注环境友好缓蚀剂的研究[57～59],目前正在针对上述存在的问题开展一些相关的基础性研究.参考文献:〔1〕Dillon C P.Corrosion in the chemical process.New Y ork:MC2 Graw-Hall,1987.1〔2〕郑家焱木.材料保护,2000,33(5):11〔3〕郭稚弧.缓蚀剂及其应用.武汉:华中工学院出版社,1987.77〔4〕Growcock F B,Lopp V R.Corrosion,1988,44(4):248〔5〕Growcock F B,Frenier W W.J.Electrochem.Soc.,1988,135(4):817〔6〕Frenier W W.Materials Performance,1997,36(2):63〔7〕刘峥.材料保护,2001,34(4):8〔8〕El-Etre A Y.Corrosion Science,2001,43(6):1031〔9〕Diana Darling,Ram Rakshpal.Materials Performance,1998, 37(2):42〔10〕Schmitt G,Saleh A O.Materials 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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。
环境友好型缓蚀剂的研究进展_程伟
环境友好型缓蚀剂的研究进展程伟，周扬，古华山，陆秀群，蒋金玉（合肥通用机械研究院国家压力容器与管道安全工程技术研究中心，安徽合肥230031）摘要：介绍了环境友好型缓蚀剂的基本情况以及有机缓蚀机、无机缓蚀剂和聚合物缓蚀剂现阶段的研究进展，并从这3个方面对环境友好型缓蚀剂的研究进展进行了详细阐述。
根据元素组成和结构的不同，环境友好型缓蚀剂可分为有机缓蚀剂、无机缓蚀剂和聚合物缓蚀剂3大类，有机缓蚀剂又分为天然有机缓蚀剂（如红茶提取液对碳钢的缓蚀效率达91%以上）和人工有机缓蚀剂（如季铵盐型咪唑啉缓蚀剂对碳钢的缓蚀率可以达到97%以上；2-环己烯环己酮缓蚀效率可达80% 90%）；无机缓蚀剂对钢筋的缓蚀效率可达到94.5%；聚合物缓蚀剂（如多糖接枝聚丙烯酰胺随着缓蚀剂浓度的上升，缓蚀效率逐渐上升，最高可达96.6%）。
指出了环境友好型缓蚀剂的不足和发展趋势。
关键词：缓蚀剂环境友好研究进展收稿日期：2015－01－10；修改稿收到日期：2015－03－20。
作者简介：程伟（1987－），硕士，2011年毕业于中国科学院理化技术研究所（北京），现在该院压力容器与管道技术基础研究部从事压力容器与管道的基于风险的检验（ＲBI ）工作。
E-mail ：chengwei4zhai601@ 在腐蚀介质中加入少量物质，可以使金属的腐蚀速度降低甚至停止，这种物质称为缓蚀剂。
与其他防腐技术相比，缓蚀剂技术具有不增加设备投资、不改变腐蚀环境、不影响化工工艺、操作简单、见效快、成本低等优点，广泛应用于石油开采、水处理、金属制品储运等工程中。
常用缓蚀剂，具有较大的毒性，在合成、运输和使用过程中，对人和环境构成了潜在风险，于是环境友好型缓蚀剂应运而生。
环境友好型缓蚀剂可分为有机缓蚀剂、无机缓蚀剂和聚合物缓蚀剂3大类。
1有机缓蚀剂作为有机缓蚀剂的有机化合物通常由电负性较大的N ，O 和S 等原子为中心的极性基与C 和H 等原子组成的非极性基构成，能够以化学键或分子间作用力与金属表面相结合。
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环境友好型缓蚀剂的研究现状及展望摘要:综述了国内外高效环境友好型缓蚀剂的研究进展, 展望了新型高效环境友好型缓蚀剂的发展趋势。
从对环境友好型缓性剂制备方法的改进和开发该类缓蚀, 存在的问题等方面进行综合评价, 指出运用绿色化学的思想研究和制备环况友好型缓饮是未来缓性剂的发展方向。
关键词:腐蚀环境友好缓蚀剂Environmental Friendly Corrosion Inhibitors Research Present SituationAnd ProspectAbstract :At Home And Abroad Were Summarized Efficient Environment Friendly Corrosion Inhibitors Research Progress,The Prospect Of New And High Efficient Environmental Friendly Corrosion Inhibitors Trend Of Development.Corrosion Inhibition From The Improvement And Development Of Environment-Friendly Sexual Relief Agent Preparation Method Such, The Existing Problems Of The Comprehensive Evaluation, Pointed Out That The Idea Of Using Green Chemical Research And Preparation Ring In Friendly Slow Drink Is The Future Of Slow The Development Direction Of The Agent.Key Words: Corrsosion Environment Friendly Corrosion Inhibitors腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素,据估计,腐蚀造成的直接经济损失约占国民生产总值的3 %～4 %. 而添加缓蚀剂是一种工艺简便、成本低廉、适用性强的方法,被广泛应用于石油开采、化学清洗、水处理和金属制品储运等工程中. 近些年来,随着人类环境保护意识的增强和可持续发展思想的深入,对缓蚀剂的开发和应用也提出了新的要求,围绕性能和经济目标研究开发对环境不构成破坏作用即环境友好缓蚀剂成为未来缓蚀剂的发展方向。
本文在综合国内外文献的基础上并结合我们自己的研究工作,介绍了环境友好缓蚀剂的研究展状况.腐蚀是现代工业和生活中的重要破坏因素，添加缓蚀剂是一种工艺简单、成本低廉、有效的腐蚀控制方法，而研究开发低毒或无毒、易生物降解、高效的环境友好型缓蚀剂正成为防腐蚀技术发展的一个重要方向。
1缓蚀剂缓蚀剂是一种以适当的浓度和形式存在于环境( 介质) 中的,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。
缓蚀剂技术由于具有操作简单、见效快、能保护整个系统等优点, 而广泛应用于石油品生产加工、化学清洗、大气环境、工业用水、仪表制造等生产过程。
近年来缓蚀剂和缓蚀技术的研究和应用发展很快, 如多功能通用缓蚀剂、高效低毒型缓蚀剂( 如环保型精细化学品HA21 气相缓蚀剂) 、杂环型缓蚀剂、低聚型缓蚀剂已相继研制成功。
人们更加注重环保和可持续发展，所以又相继开发出了对环境友好的缓蚀剂种类。
1.1 缓蚀剂的种类缓蚀剂的种类繁多,使用条件各异而且缓蚀机理又十分复杂。
根据缓蚀剂使用的介质、对电极过程的影响、在金属表面形成保护膜的特征等不同而有不同的分类方法。
通常按照化学组成可以将其分为无机缓蚀剂和有机缓蚀剂两类。
1.1.1有机缓蚀剂大量的有机化合物如醛类、胺类、羧酸、杂环化合物等可以作为有机缓蚀剂,已知目前至少有141个基本品种. 作为缓蚀剂的有机化合物通常由电负性较大的N、O、S 等原子为中心的极性基和C、H 等原子组成的非极性基构成,能够以某种键的形式与金属表面结合. 肉桂醛、糠醛和香草醛是醛类化合物中比较典型的环境友好缓蚀剂。
肉桂醛是近年来发展的高效低毒醛类有机缓蚀剂,其对金属的缓蚀作用主要是基于吸附和聚合成膜过程。
有机胺类化合物是缓蚀剂中应用最多的一类物质。
脂肪胺、芳香胺、一元胺、二元胺或聚胺及它们的盐均被广泛应用于金属的缓蚀领域.。
开发环境友好的胺类缓蚀剂必须引入新的低毒性的有机胺化合物来替代有毒的胺化合物及其盐的应用。
目前研究开发的羧酸类环境友好缓蚀剂多数为脂肪族取代羧酸,主要应用于中性水介质. 酰基肌氨酸合成原料易得,无毒性,易被生物降解,不会造成环境污染,且PH 适用范围很宽(6～11) ,很有发展前途。
其缓蚀机理主要是通过与金属离子螯合,形成单分子层的螯合被膜吸附于金属表面,同时分子中疏水性的长链烃基可定向排列于金属表面,使金属得到保护。
S - 羧乙基硫代琥珀酸(CESTA) 是近年来为满足环境保护的要求而出现的新型非磷缓蚀剂。
它溶于水、生物降解性好、低毒、在较宽PH范围内均具有缓蚀和阻垢等特性. 目前已由日本MTS 公司投产,应用前景良好。
氨基酸是分子中兼具有碱性氨基和酸性羧基的两性化合物,其不但可以通过蛋白质水解制得,而且在自然环境中能够全部分解,因而在80 年代后成为备受关注的绿色环保型缓蚀剂，它对环境没有毒性,而且能全部生物降解成对环境无毒的化学品。
有机合成技术的进步拓宽了聚合物在腐蚀防护领域中的应用,近年来分子中含有多个活性基团的低聚型缓蚀剂的研究引起了人们的重视. 低聚物不同于高聚物,它有一定的溶解挥发能力,在金属表面又有较大的覆盖面积,并且有可能通过有目的的设计裁剪使其分子中各种活性基团之间具有协同用而使缓蚀效果显著提高. 高立新等[37 ]利用MANNICH胺甲基化反应,通过一个亚甲基将吗啉分子和其他种类的胺分子连接,合成出含吗啉单元的多元胺型环境友好气相缓蚀剂,其分子结构中含有多个活性胺单元,对黑色金属具有很好的缓蚀作用,可以取代目前毒性较大的亚硝酸二环己胺气相缓蚀剂.1.1.2无机缓蚀剂无机缓蚀剂的种类相对于有机缓蚀剂少,而且要求比较高的浓度才能有效工作. 与有机缓蚀剂的作用机理不同,无机缓蚀剂一般是通过氧化金属表面而生成钝化氧化物膜或者在金属表面阴极区形成沉淀膜来抑制腐蚀反应的进行。
80 年代以来,无机缓蚀剂的研究侧重于寻求对生态环境无污染的无机化合物来消除对环境有害的化合物的应用。
钼酸盐、钨酸盐和稀土化合物是近期开发应用的环境友好无机缓蚀剂。
虽然稀土缓蚀剂的应用工艺得到较大的发展,但是在稀土缓蚀剂的缓蚀机理研究方面相对滞后,对许多问题尚存争议。
稀土缓蚀剂目前存在的问题主要是成本较高,应用工艺复杂,处理时间长,距实际工程化应用有一定差距。
2高效环境友好型缓蚀剂的最新进展依据可持续发展的社会理念，当今社会需要的是绿色化学，对环境有好多的材料。
因此应运而发展的环境友好型缓蚀剂的发展。
2000年，刘铮[1]采用失重法研究了植物型缓蚀剂没食子酸对碳钢的缓释性能。
实验表明，在40℃和条件下, 在5％稀盐酸中, 使用没食子酸与六次甲基四胺有较强的协同作用, 其复配缓蚀率大于96％。
通过研究找到了没食子酸在碳钢上的吸附等温式, 计算出钢溶解的表观活化能, 从而揭示了没食子酸在碳钢上的吸附机理。
2002年, 张大全[2]讨论了缓蚀剂应用开发的进展及其对环境的影响。
基于绿色化学概念, 从缓蚀剂的分子设计, 合成路线、复配增效和应用性能等方面出发, 综合评价和认识缓蚀剂应用开发的环境负荷及经济效益, 探讨了缓蚀剂的发展方向。
王慧龙[3]等进一步介绍了环境友好缓蚀剂的研究进展, 指出有机缓蚀剂中, 醛类、胺类、梭类、杂环化合物通常由极性较大的N,O和S等原子为中心的极性基和C和H等原子组成的非极性基构成, 能以某种键的形式与金属表面结合, 氨基酸是分子中兼具有碱性氨基和酸性梭基的两性化合物, 缓蚀效率随分子中碳氢链长度和氨基数目的增加而增大。
2007年M.M.EI-Rabiee，N.H.HELAL[4]等人运用开路电位测量、极化曲线和电化学阻抗谱 (EIS) 的研究方法, 测试了腐蚀电流I CORR、腐蚀电压E CORR和电阻R CORR。
研究了甘氨酸、谷氨酸、丙氨酸、领氨酸和半胧氨酸5种氨基酸, 在不同的PH值的铅矿水溶液中的腐蚀控制。
考察了在酸溶液CL-对缓蚀效率的影响在中性和碱性溶液中, 加人氨基酸能提高金属的腐蚀的极化电阻。
在加缓蚀剂和无缓蚀剂情况下, 研究了组氨酸、甘氨酸, 在浓度比较低(25MMOL/L)时最有希望作为环境友好性缓蚀剂。
有机胺类化合物是缓蚀剂中应用最多的一类物质。
脂肪胺、芳香胺、一元胺、二元胺或聚胺及它们的盐均被广泛应用于金属的缓蚀领域。
开发环境友好的胺类缓蚀剂必须引人新的低毒性的有机胺化合物来替代有毒的胺化合物及其盐的应用。
例如以更多的长链脂肪胺、聚胺来替代和减少芳香胺的应用。
聚胺及其衍生物主要用在石油工业中, 由聚胺制成的酞胺、咪哩琳及聚酞胺等化合物作为低毒性的缓蚀剂被广泛用于抑制金属的腐蚀。
目前研究开发的狡酸类环境友好缓蚀剂多数为脂肪族取代梭酸, 主要应用于中性水介质。
酞基肌氨酸合成原料易得, 无毒性, 易被生物降解, 不会造成环境污染, 且PH 值适用范围很宽(6-11), 是一种很有发展前途的缓蚀剂[4]。
其缓蚀机理主要是通过与金属离子赘合, 形成单分子层的鳌合被膜吸附于金属表面, 同时分子中疏水性的长链烃基可定向排列于金属表面, 使金属得到保护。
S-梭乙基硫代琥珀酸[CESTA]是近年来为满足环境保护的要求而出现的新型非磷缓蚀剂。
CESTA具有溶于水、生物降解性好、低毒、在较宽PH值范围内均具有缓蚀和阻垢等特性。
目前已由日本MTS公司投产，应用前景良好。
M.A.Quraishi等人通过含有不同取代基的三哇化合物和芳醛进行缩合反应, 合成出一系列三哩衍生物缓蚀剂。
由于在这些三哇缓蚀剂的分子结构中包含有三个氮原子的三哇环、琉基和甲亚胺基等多个活性吸附中心, 因而表现出优异的缓蚀性能。
腐蚀实验证实, 这些化合物对于高温高浓度HCL溶液中Fe的缓蚀作用都接近或超过相同浓度的丙炔醇。
较之毒性高、价格昂贵的丙炔醇而言, 这一系列的三哇衍生物具有低毒、价格适中、酸化作业中不产生有毒蒸汽的特点, 有望替代丙炔醇成为油井高温酸化作业用缓蚀剂的主剂。
3环境友好型高效缓蚀剂存在的问题为实现人类生活空间无毒、无公害缓蚀剂技术的目标, 基于绿色化学技术的环境友好型缓蚀剂的应用开发在近几十年来取得了许多有价值的成果。
未来研究的前沿将是绿色、环保、新型缓蚀剂的研究与开发。