缓蚀剂的几种缓蚀性能评价手段
1 挂片试验法
失重法是一种经典的腐蚀研究方法，也是一种非常可靠的缓蚀剂性能评价手段。该法通过测量金属在添加缓蚀剂前后的腐蚀介质中放置一定时间所损失的重量，从而求出金属的腐蚀速度及缓蚀剂的缓蚀效率。用失重法评价腐蚀时，挂片结束后，试片表面经常会有腐蚀产物附着，为了准确评价，需要将试片表面的腐蚀产物清洗掉。由于采用失重法评价缓蚀剂的缓蚀效果非常准确、简单，因而应用广泛。通过失重挂片，评价科若星化工（http://www.corosi.net）的酸化缓蚀剂，取得了理想的结果，但是这种方法无法得到金属腐蚀的瞬时速率，不能得知缓蚀剂对局部腐蚀的作用效果，也无法了解缓蚀剂对电极的阴阳极作用效果及对电极动力学行为的影响。
2 电化学方法
⑴ 稳态电化学方法
在电解质溶液中，腐蚀和缓蚀的本质都是电化学性质的，缓蚀作用是物质在电化学界面上吸附的直接结果。可以利用电化学方法直接或间接地研究缓蚀的作用情况。随着电化学测试技术的不断发展，使其简单、快速、信息丰富以及原位进行测量的特点更加突出，成为缓蚀剂研究的主流方法，特别是它已经成为缓蚀剂机理研究的不可或缺的一种手段。其中稳态电化学方法在腐蚀领域使用最为广泛，它的测试技术简单，结果分析直接，便于掌握，在理论与应用研究中都具有较高的价值。电极极化曲线测试与极化电阻测试是最常用的两种方法，在缓蚀剂筛选与研究中已广为使用。但稳态方法也存在着自身的不足，主要是测试时间长，对电极的干扰大，得到的信息少，原位测量困难。
⑵暂态电化学方法
暂态方法由于可以获得界面过程信息，对体系扰动小，可以进行原位测量，因而倍受重视，尤其是现代电子技术和微型计算机的引入，基本上解决了测试速度、精度、稳定性问题，也使得数据解析变得更为容易。这些都促进了暂态电化学方法的迅速普及。其中，在腐蚀研究中最为广泛使用的暂态电化学方法是交流阻抗技术，该法利用小幅度正弦交变信号对电极进行扰动，并观察体系在稳态时对扰动的跟随情况，同时测量电极的阻抗。由于可将电极过程以电阻、电容、电感等网络组成的电化学等效电路来表示，因此交流阻抗技术实际上是研究RC电路在交流电作用下的特点和应用。这种方法对于研究金属的阳极溶解过程，测量腐蚀速度以及探讨缓蚀剂对金属腐蚀过程的影响具有独特的优越性。根据研究体系的频响特征，对阻抗数据进行处理与分析，进而可以推断电化学过程的性质，计算各表征参数，如微分电容Cq，极化电阻Rp的值。
⑶电化学噪声在缓蚀剂研究中的应用
在腐蚀过程中，金属电极的自腐蚀电位会发生随机波动，而将两个电极偶接时，电极间的电流也会发生随机的波动，这种电位或电流的随机波动被定义为电化学噪声，电化学噪声来自腐蚀系统，而与其他的干扰等无关。电化学噪声不需要对体系施加任何扰动，其自然、真实地反映了金属表面状态及性能，是一种非常灵敏的无损、原位检测方法。目前电化学噪声作为一种新兴的腐蚀研究、监测收到取得了快速的发展。电化学噪声测试方法相对于其他传统的腐蚀监测或检测技术具有许多显著的优势。首先，电化学噪声测试过程中不需要像其他电化学测试方法那样对电极体系施加扰动，如极化曲线、交流阻抗等，因此电化学噪声得出的结论更为真实、可信；其次，电化学噪声技术不像交流阻抗测试，其无须满足阻纳的三个基本条件；第三，电化学噪声技术不需要预先建立被测体系的电极过程模型；最后，检测设备简单，且可以实现远距离监测。我们通过电化学噪声对科若星化工（http://www.corosi.net）的硫化氢缓蚀剂进行了成功的监测。必须指出的是，由于电化学噪声测试过程中没有施加电化学扰动，因此通过电化学噪声测试无法得到电极反应过程的动力学参数等信息。电化学噪声测试通常采用三电极体系进行，其中两个为工作电极，且具有相同材质，采用零电阻电流计将两个工作电极偶合，记录两个工作电极之间的电流信号；另外一个电极为用来记录偶合电位的参比电极。
电化学噪声标准偏差(Standard Deviatinn)S，噪声电阻Rn和点蚀指标PI等时这些参数可以反映腐蚀类型、腐蚀速率大小。
3 其他物理化学方法
⑴ 量气法
对于阴极过程为氧气或氢质子还原的腐蚀反应，腐蚀速度与氧气的吸收量或氢气的释放量存在定量的关系，因此通过测量腐蚀反应中气体体积的变化量，就可以得出腐蚀速度，通过连续记录气体量的变化，可以得到腐蚀速度随时间变化的曲线。通过比较添加缓蚀剂前后，气体量的变化，可以得出缓蚀剂的缓蚀效果，同时利用量气法还可以很好地研究阴极过程是吸氧反应还是析氢反应。使用该方法非常简便，只要测量气体的容器满足了密封性要求，则评价腐蚀速度非常准确。
⑵量热法
腐蚀反应常常伴随着热的变化，腐蚀反应吸收或释放的热会导致介质的温度发生改变，通过记录添加缓蚀剂前后体系的温度随时间的变化曲线，定义反应所达最高/最低温度与起始温度的差值之比为缓蚀效率。
本文版权为荆门铸鼎新材料有限公司（m.genomanalyse.com）所有，转载请注明出处。
2013年8月15日
|
