1.2  缓蚀阻垢剂的研究发展

1.2.1 缓蚀剂的研究发展

1.2.2 阻垢剂的研究发展

1.2.3 抗藻性低磷类缓蚀阻垢剂的研究发展

1.3  缓蚀阻垢剂的机理

1.3.1 缓蚀剂的机理[12]

（1）吸附理论

缓蚀剂中存在能够通过物理或者化学作用吸附在金属表面的物质，降低了溶液中杂质与金属表面接触作用的机率，阻碍了腐蚀反应的进行。

（2）成膜理论

溶液中缓蚀剂的某些基团与溶液中的酸性物质能够发生反应生成沉淀物沉积在金属表面上，减缓了金属的腐蚀过程。

（3）电化学理论

抑制阳极型缓蚀剂的原理是缓蚀剂能使金属表面生成了一层严密的氧化膜，保护金属不受腐蚀。抑制阴极型缓蚀剂的原理是缓蚀剂阻碍了阴极形成氢原子层，导致溶液中的氢离子得不到电子，无法被还原，取而代之还原的是金属离子，因此减轻了金属的腐蚀。

1.3.2 阻垢剂的机理[13] 

（1）晶格畸变

阻垢剂可以在吸附在晶体上并夹杂在晶格中，干扰了无机垢的结晶过程，发生晶格畸变。或者阻垢剂可以导致晶体内应力增强，使晶体变得脆弱容易破碎，阻碍了结垢的产生。

（2）络合增溶

在水中，阻垢剂可以和Ca2+，Mg2+离子反应生成稳定的化合物，提高了Ca2+，Mg2+离子的溶解度，使Ca2+，Mg2+离子在水中更加稳定，不容易沉积水垢。

（3）凝聚与分散

阻垢剂存在一种链状结构，这种结构可以吸附多个相同电荷微小晶体。通过电荷之间的静电斥力可以阻碍微小晶体之间的碰撞，降低微晶彼此之间结合成大晶体的概率。阻垢剂与其他吸附产物相遇时，向其他吸附产物转移已吸附的晶体，使晶体颗粒均匀分散，由此减少了晶体颗粒之间或者晶体颗粒与金属表面之间的碰撞。

1.4  缓蚀阻垢剂的分类

1.4.1 缓蚀剂的分类[14]

（1）根据化学成分分类

① 有机缓蚀剂

有机缓蚀剂是使有机物与金属表面进行物理或化学吸附，进而防止腐蚀性物质与金属表面接触。目前已知的可以作为有机缓蚀剂的物质有一百多种，其中典型的有醛类，羧酸、杂环化合物等。这些有机物通过以N、O、S等原子构成的极性基团与金属表面吸附，通过含C、H等原子的非极性基团遮蔽金属表面，从而起到缓蚀保护作用。

② 无机缓蚀剂

与有机缓蚀阻垢剂相比，无机缓蚀剂的种类的比较少。无机缓蚀剂在比较高的浓度条件下的缓蚀作用较好。无机缓蚀剂与有机缓蚀剂的作用机理不同，一种类型的无机缓蚀剂通过氧化金属表面生成致密的钝化物膜来阻止腐蚀反应，典型例子是铬酸盐和亚硝酸盐；而硫酸锌和碳酸钙等无机缓蚀剂则是通过在在金属表面阴极区形成沉淀膜来缓解腐蚀进程，沉淀膜厚度一般比钝化膜厚，但致密性较差。

（2）根据对电化学腐蚀的控制部位分类

① 阳极型缓蚀剂

铬酸盐、钼酸盐、钒酸盐、钨酸盐、硼酸盐和亚硝酸盐等无机强氧化剂都是阳极型缓蚀剂。阳极缓蚀剂在金属表面阳极区与金属离子作用，在阳极覆盖一层致密的氧化物保护膜，导致阳极反应被控制，阳极发生钝化，从而抑制金属在溶液中的溶解，阻止腐蚀反应的发生。阳极型缓蚀剂需要在较高的浓度中发挥作用以保证形成的氧化物保护膜的完整性，当其用量不足时，未被钝化的部位就会形成点蚀或穿孔，甚至加速溶解。

② 阴极型缓蚀剂

常见的阴极型缓蚀剂有钙的碳酸盐、锌的碳酸盐、聚磷酸盐和砷离子等。阴极缓蚀剂能够与水中的某些离子作用，在金属表面的阴极区形成防腐蚀的沉淀膜，阻挡阴极释放电子，从而抑制电化学阴极反应。