緩蝕劑是一種能在極低濃度下抑制腐蝕介質(zhì)中金屬破壞過程的物質(zhì)。在各種金屬防腐方法中，緩蝕劑的使用是一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、適應(yīng)性強(qiáng)的方法，已廣泛應(yīng)用于油氣開采與煉制、機(jī)械、化工、能源等行業(yè)，效果良好，經(jīng)濟(jì)效益較高。
但緩蝕劑只適用于腐蝕性介質(zhì)有限的相對(duì)封閉的系統(tǒng)，如海洋平臺(tái)和碼頭腿的海水腐蝕、橋梁的大氣腐蝕等，不適合防護(hù)。然而，近年來，針對(duì)海水和大氣腐蝕，開發(fā)了在涂層中添加緩蝕劑以提高耐腐蝕性的技術(shù)。
緩蝕劑的分類
緩蝕劑種類繁多，緩蝕機(jī)理復(fù)雜。沒有統(tǒng)一的方法對(duì)它們進(jìn)行合理的分類，反映它們的分子結(jié)構(gòu)和作用機(jī)制之間的關(guān)系。為了研究和使用的方便，緩蝕劑往往從各個(gè)角度進(jìn)行分類。
根據(jù)化學(xué)成分分類的第一名。
根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)組成，緩蝕劑可分為無機(jī)緩蝕劑和有機(jī)緩蝕劑。在實(shí)際應(yīng)用中，緩蝕劑不是單一組分，而是多組分化合物，從而充分利用“協(xié)同效應(yīng)”增加緩蝕效果。
無機(jī)化合物在早期常被用作緩蝕劑，如亞硝酸鹽、鉻酸鹽、磷酸鹽、砷化物、氰化銨等。但大多數(shù)都不盡如人意，因?yàn)樗鼈兇嬖谝恍┤秉c(diǎn)，如毒性大，在酸性介質(zhì)中的緩蝕效率低(例如，鉻酸鹽處理過程中，鉻酸鹽氧化物的沉積往往會(huì)造成堵塞；砷化物毒性很大，有引起氫脆的危險(xiǎn)。目前，它已經(jīng)被有機(jī)化合物所取代。
有機(jī)化合物被廣泛用作緩蝕劑，并在不斷發(fā)展。常用的有機(jī)胺及其衍生物、咪唑啉及其衍生物、季銨鹽、松香胺衍生物、炔醇等。
號(hào)按電化學(xué)機(jī)理分類。
根據(jù)緩蝕劑對(duì)電極過程的影響，緩蝕劑可分為三類：陽(yáng)極緩蝕劑、陰極緩蝕劑和混合緩蝕劑。
型陽(yáng)極緩蝕劑是陽(yáng)極抑制緩蝕劑，能延緩陽(yáng)極過程，增加陽(yáng)極極化，使腐蝕電位前移。陽(yáng)極緩蝕劑通常是緩蝕劑。緩蝕劑的陰離子轉(zhuǎn)移到金屬陽(yáng)極上鈍化金屬。如果陽(yáng)極緩蝕劑用量不足，陽(yáng)極表面不能完全覆蓋，就會(huì)形成陽(yáng)極小陰極大的腐蝕電池，相反會(huì)加劇金屬的點(diǎn)蝕。因此，陽(yáng)極緩蝕劑也被稱為“危險(xiǎn)緩蝕劑”。
陰極緩蝕劑類型，可阻斷陰極過程，減緩陰極過程，使腐蝕電位負(fù)移。陰極緩蝕劑通常由移動(dòng)到陰極表面并形成化學(xué)或電化學(xué)沉淀保護(hù)膜的陽(yáng)離子組成。這種緩蝕劑在用量不足時(shí)不會(huì)加速腐蝕，因此陰極緩蝕劑也被稱為“安全緩蝕劑”?；旌弦种苿┦且环N混合抑制劑，既能抑制陰極過程，又能抑制陽(yáng)極過程。此時(shí)腐蝕電位變化不大，但腐蝕電流可以降低很多。
號(hào)根據(jù)物理和化學(xué)機(jī)理分類。
根據(jù)緩蝕劑對(duì)金屬表面的物理化學(xué)作用，緩蝕劑可分為三類：氧化膜緩蝕劑、沉淀膜緩蝕劑和吸附膜緩蝕劑。
根據(jù)EpH圖，當(dāng)許多金屬暴露在中性介質(zhì)(包括大氣)中時(shí)，它們的表面會(huì)被氧化物涂層覆蓋。這些涂層通常不致密，會(huì)導(dǎo)致局部腐蝕。氧化膜緩蝕劑直接或間接氧化金屬，在其表面形成金屬氧化膜，從而修復(fù)原有涂層，防止腐蝕反應(yīng)。這種緩蝕劑很容易促進(jìn)被腐蝕金屬的陽(yáng)極鈍化，所以也叫鈍化型緩蝕劑，或者直接叫鈍化劑。
一般來說，氧化膜緩蝕劑對(duì)鈍化金屬(鐵族過渡金屬)有很好的保護(hù)作用，但對(duì)銅、鋅等非鈍化金屬無明顯作用，對(duì)能溶解氧化膜的酸無作用。氧化膜較薄(. ~ .微米)，致密性好，對(duì)金屬附著力強(qiáng)，耐蝕性好。緩蝕劑過量不會(huì)因保護(hù)膜不斷增厚而導(dǎo)致結(jié)垢或鐵結(jié)垢，但用量不足會(huì)加速腐蝕。
膜緩蝕劑本身沒有氧化性，但能與金屬的腐蝕產(chǎn)物(Fe、Fe)或陰極反應(yīng)產(chǎn)物(一般為OH)一起沉淀，在金屬表面形成防腐蝕沉淀膜，也能有效修復(fù)氧化膜的缺陷。沉淀膜的厚度低于一般鈍化膜(約幾十到一百納米)，致密性和附著力也低于鈍化膜。此外，沉淀膜的厚度會(huì)不斷增加，可能會(huì)造成結(jié)垢的副作用。通常情況下，有必要將其與洗滌劑結(jié)合使用，以達(dá)到更好的效果。
氧化型和沉淀型緩蝕劑一般也稱為涂層型緩蝕劑，文獻(xiàn)中也有人稱之為“相間緩蝕劑”，它在金屬表面形成三維新相(具有一定厚度的表面膜)。它們?cè)谥行越橘|(zhì)中有效，但在酸性介質(zhì)中很差。在酸性介質(zhì)中，氧化物不能穩(wěn)定存在，大部分金屬表面裸露。此時(shí)，氧化物質(zhì)的加入不僅會(huì)抑制腐蝕，還會(huì)由于額外的陰極反應(yīng)而加速腐蝕。此時(shí)，由于沉淀溶解度的增加和氫氣從金屬表面的不斷逸出，沉淀緩蝕劑也將失效。
吸附型緩蝕劑不會(huì)在被腐蝕的金屬表面形成三維新相，只會(huì)形成連續(xù)或不連續(xù)的原子或分子吸附層。這種緩蝕劑在文獻(xiàn)中又稱為“界面抑制劑”，能吸附在金屬表面，改變金屬表面的性質(zhì)，從而起到防腐蝕和產(chǎn)生緩蝕作用。根據(jù)吸附機(jī)理的不同，可進(jìn)一步分為物理吸附型和化學(xué)吸附型。在化學(xué)吸附中，粒子必須吸附在可以鍵合的吸附中心，而物理吸附?jīng)]有這樣的限制，可以吸附在表面的任何位置，所以物理吸附的覆蓋率遠(yuǎn)大于化學(xué)吸附。物理吸附和化學(xué)吸附可以同時(shí)發(fā)生，在整個(gè)吸附過程中往往需要考慮兩種吸附的效果。為了形成良好的吸附膜，金屬必須具有干凈(即活性)的表面，因此這種緩蝕劑在酸性介質(zhì)中的使用往往多于中性介質(zhì)。吸附型緩蝕劑分子中存在極性基團(tuán)，能在金屬表面吸附成膜，分子中的疏水基團(tuán)阻止水和去極化劑到達(dá)金屬表面，保護(hù)金屬。在酸性和非水溶液中，緩蝕劑在金屬表面形成的膜極薄，一般只有單分子層或幾個(gè)分子的厚度。
按物理狀態(tài)分類的第名。
根據(jù)緩蝕劑的物理狀態(tài)，緩蝕劑可分為油溶性緩蝕劑、水溶性緩蝕劑和氣相緩蝕劑。
油溶性緩蝕劑是一種水溶性差、油溶性好的緩蝕劑，基本由有機(jī)緩蝕劑組成。作用機(jī)理一般認(rèn)為是由于極性基團(tuán)的存在，這類緩蝕劑分子吸附在金屬表面，從而隔離了金屬與油界面的腐蝕介質(zhì)。水溶性緩蝕劑是一種水溶性好、油溶性差的緩蝕劑。一般來說，無機(jī)和有機(jī)化合物都可以用作水溶性緩蝕劑。
蒸汽緩蝕劑(揮發(fā)性緩蝕劑或蒸汽防銹劑)是一種在常溫下能揮發(fā)成氣體的緩蝕劑。所以，如果是固體，就一定有升華；如果是液體，它的蒸汽分壓必須大于一定值。人們可以根據(jù)它是否具有這一特性來將其與其他水溶性緩蝕劑區(qū)分開來。