先物理吸附后化学吸附--缓蚀阻垢剂的防腐机理

缓蚀阻垢剂的防腐机理到底是怎样的呢?用于油气传输管线的缓蚀阻垢剂是长链化合物，通常是氮化物(如胺、酰胺、亚胺、咪唑啉)，但也可能是有机磷酸脂。这些化合物或者是极化的盐或者是电离的盐，电荷环绕在氮、氧或磷群的周围，这样就会有很大的表面活性。处于水相环境中的金属表面会有一层表面电荷，缓蚀阻垢剂会迅速被吸附在金属表面上。这个过程是迅速而可逆的(如果局部环境条件被消耗的话，吸附的缓蚀阻垢剂浓度会迅速降低)。然而，一旦以这种方式被吸附(物理吸附)，缓蚀阻垢剂和金属之间的电荷转移就会最终形成一种化学键，这种化学键更加稳定——即缓蚀阻垢剂被化学吸附了。化学吸附的过程最终会在表面形成一层稳定的防护膜。

腐蚀是一种电化学反应，它在金属表面的不同的阳极和阴极发生反应。长链的有机化合物的防护膜的存在抑制了阳极和阴极反应。缓蚀阻垢剂的防腐机理并不完全清楚，但缓蚀阻垢剂不仅能够提供一种物理上的缓冲，而且能够改变表面电位，从而限制吸附—脱附过程和阳极、阴极反应，这样就控制了腐蚀。

整个防腐过程主要依赖于最初的物理吸附和随后的化学吸附。这些吸附过程则主要依赖于环境(例如pH值、温度和液体剪切应力)，金属表面的状态(例如结垢，氧化膜，表面损害程度和碳酸盐膜)，以及与其他表面活性物的竞争(如防垢剂和破乳剂)。最后一点在油和多相系统中尤其重要，因为在这些地方广泛使用了油田化学品。在选择缓蚀阻垢剂时，有必要进行全面的相容性试验，以证实给定的同一组里的不同化学品在一定的限制条件下相互间不会产生不利影响。同样，在连接系统里(如支管线进入主干线的情况)，建议对所有的流体只使用一种缓蚀阻垢剂。

简单来说缓蚀阻垢剂的防腐机理的表现是，缓蚀阻垢剂分子不仅吸附在裸露金属表面而且也吸附在碳酸盐垢表面。因此，吸附的分子将会影响盐垢的形态和结晶度以及其孔隙度(均质性)。有效缓蚀阻垢剂的存在会降低内在应力，提高产生裂纹的临界张力以及盐垢剥落。表面盐垢上的缓蚀阻垢剂以及吸附在盐垢上的缓蚀阻垢剂结合起来也可导致减阻效应。如在流体流动发生变化的地方(如坑、沟、焊缝等处)，会导致管壁剪切应力和局部流动强度的减小。