缓蚀剂-胺的作用机理
胺是氨分子上的氢被烃基取得所得的化合物。胺基的氮原子上有一对孤对电子,因此具有碱性。能与Lewis酸反应生成盐。胺的碱性比醇、醚和水强,在胺的水溶液中,水作为酸也可以提供质子与胺发生解离反应。胺碱性的强弱取决于氮原子上电子云密度的高低和与质子结合能力的大小。对于脂肪胺,烃基提供电子基,在气态或非质子溶剂中,氮原子上连接的烷基越多,碱性越强。胺的碱性还受空间效应影响。根据诱导效应,胺的碱性随氮原子上的烷基取代基增多而增强。根据溶剂化效应,烷基取代越多,胺的氮原子上氢原子越少,碱性反而越弱。根据空间效应,胺中的烷基占据的空间越大,萃取剂分子体积增大,质子越不易与胺基接近,因而碱性降低。
目前,主流观点是认为胺可以在金属表面形成保护层,从而缓解金属的腐蚀。**胺这类气相缓蚀剂能够通过水解和解离反应释放出游离的小分子胺或者经自由基吸附在金属表面从而抑制金属腐蚀过程;同时分散在气相中的NH3对酸性气体有一定的中和作用,从而加强了大分子胺类阻止腐蚀过程的作用。Belarbi Z等人提出了**胺的存在可以降低CO2对金属的**部腐蚀。Valente MAG等人通过对胺基盐衍生物和锌金属表面的相互作用进行研究,提出了缓蚀剂分子尺寸是抑制效率的决定性因素。
高效环保的气相缓蚀剂新品种开发日益受到重视。将**二胺或多胺化合物作为气相缓蚀剂的研究越来越多, 如以1, 3-二胺基-2-丙醇衍生物作为气相缓蚀剂, 包括1, 3 -二吗啉基-2-丙醇(DMP)和1, 3-双-二乙胺基-2 -丙醇(DEAP), 能有效地防止碳钢、黄铜的大气腐蚀, 通过阻止金属活性位溶解来抑制腐蚀的阳极过程。气相缓蚀剂的挥发特性取决于其饱和蒸汽压和晶格的稳定性, 对其应用性能具有重要的影响。不同结构的气相缓蚀剂, 其挥发到达金属表面的不同方式, 大致有2种方式:(1)在空气作用下水解或离解生成挥发性的缓蚀基团或缓蚀分子, 然后借助自身挥发性到达金属表面;(2)整体挥发到达金属表面后, 在金属表面电解液薄层中水解或离解出保护基团。
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