水溶性緩蝕劑的作用機(jī)理都是在金屬表面生成穩(wěn)定的保護(hù)膜,其膜的類(lèi)型可分為以下幾種情況。
(1)生成致密氧化膜這類(lèi)緩蝕劑具有較強(qiáng)的氧化性,能夠在金屬表面生成不溶性的致密、附著力強(qiáng)的氧化物薄膜,當(dāng)氧化膜達(dá)到一定厚度(如5?10nm),陽(yáng)極氧化反應(yīng)的速率減慢,金屬被鈍化,腐蝕速率大大降低,從而減緩或阻止了金屬被腐蝕的過(guò)程,起到緩蝕的作用。此類(lèi)緩蝕劑是陽(yáng)極型的,值得注意的是這些緩蝕劑當(dāng)用量不足時(shí),不僅不能緩蝕,反而加速腐蝕。因?yàn)椋舨荒苁菇饘偃库g化,腐蝕便集中于這些尚未鈍化的區(qū)域內(nèi),此時(shí)鈍化區(qū)可作陰極(而陰極面積較大),未鈍化區(qū)作為陽(yáng)極(較小),造成小陽(yáng)極對(duì)大陰極,陽(yáng)極區(qū)電流密度增大,使其發(fā)生劇烈的電化學(xué)腐蝕,還會(huì)引起嚴(yán)重的深度腐蝕。這類(lèi)緩蝕劑又稱(chēng)為“危險(xiǎn)性緩蝕劑”。
(2)生成難溶的保護(hù)膜
生成無(wú)機(jī)難溶的保護(hù)膜無(wú)機(jī)緩蝕劑分子能與陽(yáng)極腐蝕溶解下來(lái)的金屬離子相互作用,形成難溶的鹽類(lèi)保護(hù)膜,覆蓋于金屬表面上。難溶沉淀膜厚度一般都比較厚(為10?100nm),膜的致密性和附著力均不如(I)類(lèi)鈍化膜,防腐效果相對(duì)較差,但可以減緩、阻滯腐蝕過(guò)程的進(jìn)一步發(fā)生。
(II)生成有機(jī)難溶的保護(hù)膜或難溶的絡(luò)合物覆蓋膜緩蝕劑分子能與金屬離子生成難溶的絡(luò)合物薄膜,從而阻止了金屬的溶解,起到緩蝕作用。
(3)生成吸附膜 這類(lèi)緩蝕劑能吸附在金屬表面,改變金屬表面性質(zhì), 從而抑制腐蝕。它們一般是混合型有機(jī)化合物緩蝕劑,如胺類(lèi)、硫醇、硫 服、叱呢衍生物、苯胺衍生物、環(huán)狀亞胺等。為了能形成良好的吸附膜, 金屬必須有潔凈的表面,所以在酸性介質(zhì)中往往比在中性介質(zhì)中更多地采用這類(lèi)緩蝕劑。