鋁、鎂等其他金屬緩蝕劑
近些年,對鋁及其合金的緩蝕劑研究主要有:氨基酸類、喹啉類、合成芳香環類含N原子的化合物。含有芳環結構的氨基酸由于離域π鍵的作用,使其更容易吸附在合金的表面,具有較好的緩蝕能力,而含巰基的半胱氨酸由于S的強吸附性,其緩蝕效果也較好。色氨酸對鋁合金在含氯離子溶液中的腐蝕、煙堿醛縮氨基硫脲對鋁合金在不同濃度的硫酸和鹽酸的混合溶液中的腐蝕都具有較好的抑制效果。香草醛與鋁形成的膜層跟鋁合金表面的膜層一起形成緊密的膜層,能有效地抑制腐蝕的電荷轉移過程。葡萄糖酸鈉、肉桂酸鈉、鉬酸鈉和硝酸鹽均能較好的抑制鋁合全在乙二醇一水體系中的腐蝕,其緩蝕能力大小順序為:硝酸鹽>肉桂酸鈉>葡萄糖酸鈉>鉬酸鈉。
鎂合金的緩蝕劑研究卻相對較少,當前主要是研究在冷凍液中對鎂合金能起到防腐蝕作用的部分緩蝕劑。KMn04、Na3P04、Na2Mo04、KF牙口NaF等無機類緩蝕劑主要抑制鎂合金的陽極過程,而一些有機類緩蝕劑主要抑制陰極過程,有的表現為一種混合抑制型緩蝕劑特征。磷酸鈉與十二烷基苯磺酸鈉無機一一有機復合緩蝕劑在水一乙二醇體系中對GW103和AZ91鎂合金的腐蝕具有很好的抑制效果,表現出優良的協同效果。
另外,許多多價的陰離子對鎂的腐蝕有一定的抑制作用,特別是X0ynˉ型陰離子,如鉻酸鹽、高碘酸鹽、釩酸鹽等。這些酸根離子可在鎂表面形成一層在很寬的pH范圍內穩定的保護膜,從而對鎂起到保護作用。飽和的直鏈脂肪酸鹽也是鎂在水溶液中的緩蝕劑,脂肪酸金屬鹽對鎂的緩蝕能力與其碳鏈的長度有關。
作用效果的在線可靠評價
緩蝕劑在實際現場應用中,需要對作用效果進行原位評價,以便建立合適的緩蝕劑加注制度和評價防護效果。但是由于現場環境復雜、多變,使得一些原位評價方法無法使用或者誤差較大。緩蝕劑在線評價方法根據具體場合適用不同方法,除了失重掛片法、鐵含量跟蹤分析等常用的方法外,利用電化學探針、電阻探針等技術對緩蝕劑性能進行在線監測也應用較廣。然而,單一的評價方法可靠性并不高,將多種技術統和成一個智能評價系統,可使各種監測技術獲得的信息互補和相互印證,能大大地提高對緩蝕劑效果評價的可靠性。另外還可利用分光光度法、原子示蹤法、色譜法、加入定量已知可檢出物質、直接檢出緩蝕劑中某類物質或基團等方法。
發展趨勢與展望
開發綠色天然緩蝕劑
隨著環保意識的增強和環境保護法的嚴格限制,人們希望開發一種高效、低毒、劑量小及成本低的新型緩蝕劑來取代原有的非環境友好型緩蝕劑。綠色天然緩蝕劑是高效的環境友好型緩蝕劑開發研究中的一個重要方向。
植物是天然緩蝕劑的一個重要來源,目前國內外已經用各種不同的方法從油橄欖葉、大蒜、海帶、迷迭香葉、黃連、樟樹葉、綠荼葉、油菜籽、竹葉等天然物質中提取相應的成份、研究它們在酸性、中性、堿性的環境中對金屬的緩蝕作用,取得了一定的進展。關于動物提取物作為緩蝕劑的研究較少,為數不多的研究集中在河蚌水解產物、魚內臟水解產物、人類的頭發、雞蛋的水解產物等物質上。另外,利用生物廢料豆渣,采用浸漬方法制備氨基酸類緩蝕劑,利用化工生產下腳料制備緩蝕劑,用胱氨酸廢水制備緩蝕劑等工作已有報道。這不僅為廢棄物的綜合利用開辟了新的途徑,而且具有較好的經濟效益和環境效益。
多功能高效緩蝕劑的開發
多功能高效緩蝕劑的開發,不僅有助于降低緩蝕劑的使用成本,而且可以減緩緩蝕劑對系統介質和環境的影響。國內外的緩蝕劑的研究和開發向多功能、高效、無毒、可生物降解方向發展,呈現以下的發展趨勢。
(1)進一步對現有緩蝕劑進行改性研究,提高其緩蝕性能。無論是有機緩蝕劑、無機緩蝕劑還是從生物體中提取的天然緩蝕劑,都可以從其結構或者化合態等方面進行改性,得到針對性強、緩蝕性能高的緩蝕劑。
(2)對現有的緩蝕劑進行復配研究,得到一種多功能的緩蝕劑,實現資源的優化利用。目前,通過復配尋找高效緩蝕劑已經成為研究中的一種重要的手段,但其中的復配機理、緩蝕劑間的相互作用規律尚有待進一步完善。
(3)大力探索從天然植物、海產動植物中,提取、分離、加工新型緩蝕的有效成分,同時加強人工合成多功能基的低毒或無毒的有機高分子型緩蝕劑的研究工作。
(4)運用量子化學理論和分子設計等先進科學技術合成高效多功能和環境有好的高分子型有機緩蝕劑。
利用分子設計開發緩蝕劑
設計開發更多緩蝕性能好、適應能力強、經濟效益顯著的緩蝕劑對于應對各種復雜的腐蝕環境尤為重要。隨著量子化學理論研究的發展和實驗技術、計算機應用技術的進步,為新型緩蝕劑的開發設計提供了方向,即通過構建緩蝕劑的定量結構一一性能關系(QSAR)模型,設計、預測、合成新型高效緩蝕劑。同時,充分利用相關試驗結果,提高新型緩蝕劑分子設計的成功率,節省大量的時間和資源,降低環境污染。利用分子設計開發緩蝕劑是緩蝕劑研究的一個最重要的方向之一,盡管越來越多的緩蝕劑研究者不斷投入探索通過理論計算利用分子設計來指導新型高效緩蝕劑開發的研究工作,但距離建立一個真正能通過分子設計來有效地指導緩蝕劑開發的模型和方法還面臨著許多挑戰。
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標簽: 緩蝕劑進展研究

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