無機鹽緩蝕劑因其容易獲得和使用成本低等優(yōu)點已被廣泛應(yīng)用于金屬的防護L域。但近年來由于環(huán)境保護原因,許多無機緩蝕劑如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、磷酸鹽及砷化物等由于其毒性和污染而使使用受到了限制。然而,隨著~系列無毒或低毒的新型無杌鹽緩蝕劑的出現(xiàn),無機緩蝕劑在冷卻水處理中仍然具有較好的應(yīng)用前景。
亞硝酸鹽能鈍化生銹的鋼和潔凈的鐵表面,但使用濃度高.易促進冷卻水中微生物生長,且此類化合物是一種潛在的致癌物質(zhì),因此它主要用作設(shè)備酸洗后的鈍化劑和密閉式循環(huán)冷水系統(tǒng)的緩蝕劑。
鉻酸鹽適用洲范圍很寬(ph=6~11),對碳鋼的緩蝕效果好,但毒性大,環(huán)保部門對其排放有嚴格的要求,其應(yīng)用受到限制。
鋅離子與氫氧根離子生成沉淀沉積在腐蝕微電池的陰J區(qū),能抑制陰J反應(yīng)而起緩蝕作用。鋅鹽成本低,但單使用時緩蝕效率不高,常需與其它緩蝕劑聯(lián)合使用。鋅鹽對水生生物有毒性,環(huán)保部門對鋅鹽的排放有嚴格規(guī)定。
硅酸鹽不但可以抑制冷卻水中鋼鐵及鋁、鉛、鍍鋅層的腐蝕,無毒廉價,但形成保護膜所需時問長,緩蝕效果不理想,易形成硅垢,其發(fā)展應(yīng)為開發(fā)復(fù)合配方,發(fā)揮協(xié)同增效作用。
鋁酸鹽、鎢酸鹽對碳鋼、銅和鋁均有緩蝕作用,尤其是和鋅鹽、有機瞵酸鹽共用時可明顯抑制點蝕的發(fā)生。它們毒性J低,對環(huán)境污染很小,適應(yīng)性強,是一種有一定發(fā)展前途的緩蝕劑。但單使用時,性能不理想,使用起來也不經(jīng)濟。
有關(guān)鉬酸鹽、鎢酸鹽和其它緩蝕劑協(xié)同緩蝕作用的研究十分活躍,以鉬酸鹽、鎢酸鹽為主體的復(fù)合緩蝕劑成為受關(guān)注并被大范圍采用的新型緩蝕劑。如鉬酸鹽和葡萄糖酸鈉、聚丙烯酸鈉組合的水質(zhì)穩(wěn)定劑已廣泛用于大型循環(huán)水系統(tǒng),但鉬酸鹽也有可能導致水生生態(tài)系統(tǒng)的富營養(yǎng)化,因此應(yīng)用時需注意。
鋁離子對鐵的腐蝕具有顯著的抑制作用,這一現(xiàn)象先被日本學者加藤正義發(fā)現(xiàn),其作為緩蝕劑在低濃度時,靜態(tài)和流動條件下均有良好的緩蝕效果,加之鋁離子無公害、價廉、易得,且不易發(fā)生孔蝕等局部腐蝕現(xiàn)象,因此越來越引起人們的注意。但鋁離子易水解,若系統(tǒng)介質(zhì)的pH值高于4.5,將增加操作難度,且當水中存在S042-時,其緩蝕劑性能大為降低。Iov在加藤研究的基礎(chǔ)上,采用鋁離子與硫脲等復(fù)配.使鋁離子在冷卻水系統(tǒng)中的緩蝕率大大提高。
林玉珍等人將鋁離子與某些添加劑復(fù)配后,也顯著改善了鋁離子的緩蝕性能,緩蝕率(緩蝕率指有、無緩蝕劑條件下腐蝕速率之差與無緩蝕劑條件下腐蝕速率的比值乘以100%,下同)從68%升至90%以上。他們的研究還表明.在高c1-濃度下,鋁系復(fù)合緩蝕劑也有很好的緩蝕效果,使海水作為冷卻水成為可能。
聚磷酸鹽是目前使用廣泛、雖經(jīng)濟的冷卻水緩蝕劑之一。聚磷酸鹽協(xié)同效應(yīng)好,與鋅鹽、有機膦酸鹽、鉻酸鹽等聯(lián)合使用,可提高緩蝕效果。多元醇磷酸酯、多元醇聚磷酸酯、聚磷酸鹽和正磷酸鹽等組成的復(fù)合配方,當濃度為300mg/L時,其緩蝕率為98%,不過,聚磷酸鹽雖沒有毒性但在較高溫度的下易分解,其分解產(chǎn)物正磷酸根與鈣離子生成十分難以處理的磷酸鈣垢或羥基磷灰石垢沉積在換熱器管壁上,影響傳熱效果。此外,大量含磷廢水排放易造成水體富營養(yǎng)化,從而促進水體中藻類迅速繁殖。因此,聚磷酸鹽將逐步被有機膦酸(鹽)取代。
有關(guān)無機緩蝕劑的應(yīng)用和研究進展不是很快,而有機緩蝕劑盡管熱穩(wěn)定性不如無機緩蝕劑,但仍然是循環(huán)冷卻水系統(tǒng)緩蝕劑的發(fā)展方向。無機緩蝕劑在未來發(fā)展應(yīng)用中,主要是和其它緩蝕劑復(fù)配使用。
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