Mannich反应荧光型季铵盐缓蚀剂的合成与应用研究(3)

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（3）按照缓蚀剂对金属表面的物理化学作用（在金属表面的成膜类型），可将缓蚀剂分为：氧化膜型缓蚀剂（又称钝化膜型缓蚀剂）、沉淀膜型缓蚀剂和吸附膜型缓蚀剂三类[6]。铬酸盐、钼酸盐、亚硝酸盐、钒酸盐、钨酸盐、正磷酸盐、硼酸盐等都被看作是氧化膜型缓蚀剂，铬酸盐和亚硝酸盐都是强氧化剂，无需水中溶解氧的帮助即能与金属反应，在阳极区金属表面形成一层致密的氧化膜，其余的几种盐，或因本身氧化能力弱，或因本身并非氧化剂，都需要氧的帮助才能在金属表面形成氧化膜，由于这些氧化膜型缓蚀剂是通过抑制腐蚀的阳极反应过程来达到缓蚀目的的，这些阳极缓蚀剂能与阳极与金属离子作用形成氧化物或氯氧化物，沉积覆盖在阳极上形成保护膜；锌的碳酸盐、磷酸盐和氢氧化物，钙的碳酸盐和磷酸盐是常见的沉淀膜型缓蚀剂，由于它们由锌、钙阳离子与碳酸根、磷酸根和氢氧根阴离子在水中、于金属表面的阴极区反应而沉积成保护膜，所以又被称作阴极型缓蚀剂，阴极缓蚀剂能与水中有关离子反应，反应产物在阴极沉积成膜；吸附膜型缓蚀剂多为有机缓蚀剂，它们具有极性基因，可被金属的表面电荷吸附，在整个阳极和阴极区域形成一层单分子膜，从而阻止或减缓相应电化学的反应。如某些含氮、含硫或含羟基的、具有表面活性的有机化合物，其分子中有两种性质相反的基团；亲水基和亲油基。这些化合物的分子以亲水基（例如，氨基）吸附于金属表面上，形成一层致密的憎水膜，保护金属表面不受水腐蚀。

1.3 缓蚀剂的作用机理

1.3.1 无机缓蚀剂的作用原理

根据腐蚀电化学原理，通过无机缓蚀剂对电极阴阳极的抑制效果，无机缓蚀剂的缓蚀机理分为阴极型、阳极型、混合型。

（1）阳极抑制机理

当介质中存在阳极抑制型缓蚀剂时，极化曲线阳极部分从活化区转为钝化区，使得腐蚀电流密度显著降低，而阴极部分并没有显著的改变。

（2）阴极抑制机理

阴极型缓蚀剂可以通过在金属表面的阴极区形成膜来增加阴极极化过程，也可以通过提高阴极反应的过电位从而抑制阴极反应，而在中性介质中，阴极过程主要为氧去极化过程，可以通过吸收体系中的氧来增加阴极反应的极化。源[自[751^`论`文]网·www.751com.cn/

（3）混合型缓蚀剂

混合型缓蚀剂对阴阳极反应均有明显的抑制作用，加入后腐蚀电流密度显著

降低，使得金属腐蚀速率受到抑制。

1.3.2 有机缓蚀剂的作用原理

有机缓蚀剂的缓蚀性能有赖于其极性基团在金属表面的吸附强度，而极性基团的吸附可以是物理吸附也可以是化学吸附，或者二者共同存在。

（1）有机缓蚀剂极性基团的物理吸附

关于有机缓蚀剂的物理吸附行为，Man 最早做了研究，他指出在酸性溶

液中，吡啶、烷基胺、硫醇的中心原子（N、S、P等）含有孤对电子，这些中心原子与酸性溶液中的氢质子结合，最终形成阳离子：

形成的阳离子与金属之间存在的范德华力使缓蚀剂吸附在金属表面，这就是物理吸附。

物理吸附会受到金属表面过剩电荷的显著影响，大多数有机缓蚀剂在酸性介质中都以阳离子形式存在，如果金属表面带有过剩负电荷，那么金属表面与缓蚀剂这间就会存在强烈的静电引力作用，使得缓蚀剂更容易吸附在金属表面上，并且吸附作用力也更强，相反，金属表面如果存在过剩的正电荷，则会在一定程度上抑制缓蚀剂向金属表面的吸附。