供暖管道(图)|锅炉蒸发冷阻垢剂|阻垢剂

铁锈是如何形成的

要是你把一块铁在潮湿的地方放置一段时间，在它上面会形成一层铁锈，就像有人在它上面刷了一层微红色的漆。

   那么，铁锈究竟是什么？又是为什么钢和铁会生锈？锈乃是铁的氧化物，水质稳定阻垢剂，当铁和溶解在水里的氧化合时就形成了锈。这就意味着如果空气中不含有水汽，或根本不存在水，或者水中没有溶解氧，铁锈就不会形成。

当一滴雨水落到一块光亮的铁的表面时，短时间内水滴保持着清洁。然而过了不久以后，铁和水中的氧开始化合，形成氧化铁，即铁锈。水滴将变成微红色，铁锈则悬浮在水中。当水滴蒸发的时候，铁锈留在表面上，形成了微红色的锈层。

铁锈一旦形成，即使在干燥的空气中也会扩展。这是因为粗糙的铁锈容易使空气中的水汽冷凝下来，它吸收水汽并储存它，这就是为什么预防铁生锈要比防止生锈处扩张容易得多的原因。

由于钢和铁制的物品经常需要长时间储存，所以防止生锈成了一个重要的问题。有时，人们不得不在这些物品上刷上油漆或粘上塑料薄膜以防止其生锈。可是，如果必须保持停役的战舰内部不生锈又该怎么办呢？一些国家的有关部门用除湿器解决了这个问题。确切地说，这些机器能够把船舱内的湿空气排去，并用干空气代替它，这样铁就不会生锈了。

普通钢铁制品在潮湿的空气中，渐渐变色，并在表面生成一种红褐色的物质，这种现象叫做钢铁的生锈。其实质是铁和空气中所氧气、水蒸气等起作用，生成铁的多种氧化物的水合物。铁锈的成分比较复杂，通常简略用Fe2O3·xH2O表示。铁锈是一种松脆多孔的物质，它不能保护里层的铁不被锈蚀，因此时间久了，钢铁制品就可能锈蚀成一堆无用的废品。尤其严重的是，钢铁在含有酸气的水蒸气中，或接触电解质溶液时，锈蚀得特别快。据统计，每所世界上都有几千万吨钢铁变成了铁锈，而钢铁制品遭破坏而引起的减产、产品质量下降、环境污染、危害人体健康，甚至造成严重事故的损失是无法估量的。因此，钢铁的防锈具有重要的经济意义和社会意义。

但凡是持续暴露在室外或者因潮湿等其他原因，而使钢材表面不断因氧化、腐蚀而产生的锈垢(Fe2O3?nH2O，FeO?nH2O)为疏松多孔物，外层FeO为致密的尖晶石结构，有一定的保护作用，但不能阻止水和氧的渗透；里层的FeO结构不稳定，它既能与水反应又能与氧作用；水和氧的不断渗透使Fe不断变成Fe2O3、FeO、Fe3O4，导致钢铁腐烂报废。采用涂装防腐涂料防止钢铁腐蚀是***为经济有效的方法，但涂装前必须把钢材上的铁锈清除干净，电厂循环水阻垢剂，否则由于铁锈的存在使钢铁继续腐蚀。

       为了解决带锈钢结构表面的涂装问题，国内外已研制出了多种“带锈涂料”，这类涂料可以直接涂覆在生锈的钢铁表面，通过对锈层渗透、转化，起到保护作用，省去了除锈工作。但是这类产品仍存在不足，如锈层厚度和均匀性等对涂料性能有很大影响；涂料中树脂及溶剂影响锈转化剂功能的发挥，导致锈转化不完全，难以达到预期效果。

处理速度慢，效果不理想

高温酸化缓蚀机理

高温酸化缓蚀剂的缓蚀机理可以通过吸附理论来解释。为了形成致密稳定的吸附层，首酸化缓蚀剂主产物分子中的多个吸附中心(如N、O等元素)向金属表面提供孤对电子，形成配位键化合物吸附在无氧化膜存在的金属表面;然后，分子中的非极性基团平铺在金属表面上，形成较完整的疏水保护层，从而在酸液与金属间形成一道屏障，阻止了腐蚀产物铁离子向溶液中扩散和溶液中的H+移向金属的腐蚀反应过程，使腐蚀反应速度变慢，达到了金属缓蚀的目的。

2.3高温酸化缓蚀剂常见组分

2.3.1季铵盐类化合物

季铵盐类化合物是一类广泛使用的吸附性酸化缓蚀剂，常用作高温酸化缓蚀剂的主剂。在酸性水溶液中这类化合物可以完全解离成带正电的季铵阳离子和卤素阴离子。季铵阳离子可以在金属表面的阴极区发生物理吸附，即季铵阳离子和酸液中带负电荷的金属表面产生静电吸附，对氢离子放电有很大的影响，可以有效阻止H+接近金属表面，从而抑制H+的还原反应，对阴极反应有抑制作用。另外喹啉季铵盐分子中含有未共用电子对的N元素，这些元素可与金属表面配位结合，形成牢固的化学吸附层，提高了钢在腐蚀介质中的阳极反应的活化能，从而降低了阳极的腐蚀速率。而季铵盐中的Cl对铁的缓蚀有一定的协同作用，促使有机阳离子吸附在金属表面而形成稳定的保护膜。其疏水的非极性基远离金属表面作为定向排列，阻垢剂，有效阻止了腐蚀产物铁离子向溶液中的扩散和溶液中的氢离子向金属的腐蚀反应过程迁移。另外喹啉季铵盐中含有稠环结构，稠环上有较大的电子总离域能，增强了其与金属原子的配位作用，因此在金属表面形成的吸附膜更牢固，缓蚀效果更好；

1)曼尼希碱

曼尼希碱是一种螯合配位体，其配位原子的孤对电子进入Fe3+的杂化空轨道形成配位键，发生络合反应，生成稳定的环状螯合物吸附在金属表面，锅炉蒸发冷阻垢剂，形成稳定的疏水保护膜，从而阻止腐蚀产生的Fe3+向溶液中扩散，以达到金属缓蚀的目的。通过在分子结构中引入含孤对电子杂环和芳环，不仅提高配位原子的吸附能力，还可以在金属表面形成π键吸附，进一步提高其缓蚀性能，常用作酸化缓蚀剂的主剂。

2.3.2增效剂

增效剂是通过与缓蚀剂的协同效应来增强缓蚀效果的。常见增效剂是一种炔醇，炔醇分子中的炔键可以与腐蚀过程中的新生氢发生加氢反应，叁键被还原成双键，并在金属表面发生聚合。炔醇在金属表面可以形成厚40um的沉积膜，缓蚀剂则在金属表面形成吸附膜。这样在金属表面则可以形成致密的多层保护膜；

季铵盐与炔醇互配后，缓蚀剂效果大大增加。这可能是因为季铵盐缓蚀剂在与炔醇互配后，炔醇可将吸附在钢铁表面的季铵盐缓蚀剂分子存在的空隙覆盖，在钢铁表面形成一层完整、致密的吸附膜，抑制钢铁的腐蚀。随着复配物炔醇加量的增大，腐蚀速度下降，符合金属腐蚀速率随缓蚀剂增加而递减的一般规律。在炔醇加量为15%的条件下，缓蚀率达99.91%。从缓蚀剂的效率，兼顾复配方用量消耗，常采用季铵盐缓蚀剂与12%的炔醇复配物作为优化缓蚀剂的配方。

有机硅消泡剂是一种白色粘稠的乳液。从60年代起就用于各工业领域，但大规模和的快速发展是从80年始的。作为有机硅消泡剂，其应用领域也十分广泛，越来越受到各行各业的重视。在化工、造纸、涂料、食品、纺织、制药等工业部门有机硅消泡剂是生产过程中不可缺少的一种助剂，它不仅能够除去生产过程工艺介质液面上的泡沫，从而改善过滤、洗涤、萃取、蒸馏、蒸发、脱水、干燥等工艺过程的分离、气化、排液等效果，确保各类物料盛装、处理容器的容量。

在消泡剂这种产品被人们采用后，人们很快便发现因消泡剂的加入，所以生产制造企业的运作效率以及运作质量比之以往有着很大的提升。其运用时可快速消除液体介质内的气泡，所以有机硅消泡剂近年越来越多被大幅的运用至各行各业中。

气泡在我们生活中是一种常见的现象，但是大量的气泡聚集并连续分布在液体中时就形成了泡沫。大量的泡沫存在于生活和生产中，不仅影响了工作的正常进行，还会对环境造成一定的污染，所以消除泡沫是一件非常必要的工作。 通常情况下，为了能够快速实现消泡，大多数企业会添加消泡剂进行消泡，不过消泡剂的种类较多，所以我就以有机硅消泡剂为例给大家介绍一下有机硅消泡剂的消泡过程及原理。

有机硅具有较小的表面张力，用有机硅制成的消泡剂添加到发泡体系中之后，可快速分散其中，而表面活性剂分子在气泡表面定向排列，当有机硅消泡剂达到一定浓度时，表面活性剂分子足够多的时候，就会在气泡壁形成一层薄膜，并降低其表面张力，从而增加了气液接触面，***终使形成的气泡不易合并。

由于暴露在空气中的气泡膜具有双分子膜结构，想要消除泡沫，就要破坏和抑制气液间薄膜的形成，因此所添加的有机硅消泡剂必须能在溶液表面快速铺展，进入泡沫的双分子定向膜，破坏膜的力学平衡，从而达到消泡目的。

对于一般的有机化合物，它们的铺展系数很小，在化学性能上也是惰性的，所以单纯的硅油是不能作为消泡剂的，但是将其乳化后形成有机硅消泡剂，就能在溶液表面快速铺展，并且使用较少的量就能到达很多好的消泡效果。