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美国等国家在20世纪40~50年代抑制金属的腐蚀的主要预膜剂成分是铬酸盐、亚硝酸盐。但亚硝酸盐的使用受到严格限制,现在已经逐步被聚磷酸盐、磷酸盐类取代，因为亚硝酸盐、铬酸盐对人体具有极大的毒害作用。聚磷酸盐是阴极型缓蚀剂[5] 。优尔偏磷酸钠和三聚磷酸钠是最常用作冷却水缓蚀剂。优尔偏磷酸钠和三聚磷酸钠与钙、镁等金属离子作用形成沉积保护膜在钙、镁等二价金属离子质量浓度不下于50 mg/L时,由于聚磷酸盐在水中易水解生成正磷酸盐,正磷酸盐与水中的钙离子生成磷酸钙垢。5873
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结构稳定而且磷含量低的有机膦酸盐得到了较快的发展。戴秋秋以Na2MoO4•2H2O,羟基乙叉二膦酸(HEDP)和ZnSO4•7H2O 分别复配成一元、二元和三元等复合缓蚀剂配方,在三元体系中,锌质量分数为0.000 2% , 三元总质量浓度为20mg/L时,钼酸钠与HEDP质量浓度比为任何值时,缓蚀效果均为优级[6] 。
世界各国开始限制磷的排放在20世纪70年代初，由于环境保护的要求,开发低磷、非磷和非重金属缓蚀剂得到了更多的关注,水处理缓蚀剂正朝着无毒无公害、可生物降解以及环境友好的方向发展，特别是进入21世纪。德国的Geffers等首先研制成功了膦酰基丁烷，三羧酸( PBTCA) ,并于20世纪80年代后期开始工业应用[7] 。王勤娜等对PBTCA的合成和应用进行了系统研究,说明PBTCA能耐酸、碱和氧化剂作用, 在pH > 14 时不发生水解, 热稳定性好[8] 。
陈欣义研究了甘油的缓蚀性能,发现缓蚀效率可达到96%以上在添加质量分数在115%时。但是,甘油继续增加后缓蚀效率增加不显著[9]。庞然等研究了一种自富集型无磷水处理剂HZF,具有在金属-水界面自富集充分发挥药效,当加入水体后以亚稳定的乳液形式存在,是一类全新的很有研究开发前途的水处理剂，它不用专门预膜,且缓蚀阻垢性能优异。HZF在质量浓度大于100 mg/L后,腐蚀质量损失基本不变,挂片实验后,试片保持原来的光亮,缓蚀率均大于99%[10]。
N, N-双( 2-羟基-3-磺酸基丙基) 氨基乙酸(BHSPA)是一种低氮、无磷的自制水处理剂[11] ,曹展梅实验发现在中、高pH工艺条件下使用其缓蚀率随着药剂量的增大而增强,适宜[12,13]。
尹成先和冯耀荣合成的一种新型咪唑啉在120℃和20 MPa条件下的西部油田模拟工况试验中,该咪唑啉季铵盐对N80套管钢的缓蚀率在85%以上,完全符合油田的腐蚀环境要求[14] 。
王业飞合成的2-十五烷基-1(马来酰胺) -乙基-咪唑啉与助剂硫脲复配得到复配缓蚀剂YQ。当YQ使用质量浓度超过5 mg/L时缓蚀率可达95%;使用质量浓度达到20 mg/L时, 缓蚀率最大为98.45% ,且腐蚀速率仅为0.025μm /d[15] 。刘国华等将钨酸盐与聚天冬氨酸进行复配,筛选出一种无磷、钨系水处理剂,其不含磷及重金属离子,符合环境友好的要求,缓蚀率达到98.71%[16]。
纵观国内外预膜剂的现状，大体可归结为以下几类[17]：
1）聚磷酸盐一锌盐
聚磷酸盐-锌盐预膜剂是目前使用最广泛，而且最经济的预膜剂。最常用的聚磷酸盐是优尔偏磷酸钠和三聚磷酸钠。聚磷酸盐是一种无机聚合磷酸盐类，是一种阴极型预膜剂。
优尔偏磷酸钠的分子式为（NaPO3）6，分子量为611.77；是偏磷酸钠（NaPO3）聚合体的一种，为透明玻璃片状或白色粒状晶体。在水中溶解度较大，但溶解速度较慢，水溶液呈酸性。在温水、酸或碱溶液中易水解成正磷酸盐。水解过程为不可逆反应，除了同溶液的pH值有关外，也和溶液的浓度及温度有关。
三聚磷酸钠又名磷酸五钠、焦偏磷酸钠。因其分子式(Na5P3O10)中有5个钠原子，故俗称五钠。三聚磷酸钠绝大部分用于合成洗涤剂，少数用于食品及工业用水的软化处理。分子式为Na5P3O10，分子量为367.86。三聚磷酸钠为白色粉末，能溶于水，具有良好的络合金属离子（Ca2+、Mg2+、Fe2+等）能力，生成可溶性的络合物。