《油田污水處理》第十一章 油田水腐蝕原理

第11章

油田水腐蝕原理CorrosionControlTechniqueforWastewaterinOilfield本章主要內(nèi)容☆腐蝕原理☆腐蝕類型☆控制油田水腐蝕的方法☆緩蝕劑☆緩蝕機理211.1金屬的腐蝕及其危害

金屬腐蝕是指金屬在周圍介質(zhì)（最常見的是液體和氣體）作用下由于化學、電化學和物理溶解作用而產(chǎn)生的破壞。11.1.1金屬的腐蝕

金屬腐蝕的本質(zhì)都是金屬原子失電子被氧化的過程。311.1.2金屬腐蝕的基本過程（1）通過對流和擴散作用腐蝕介質(zhì)向界面遷移；（2）在相界面上發(fā)生反應(yīng)；（3）腐蝕產(chǎn)物從相界面上遷移到介質(zhì)中去或在金屬表面上形成覆蓋膜。

腐蝕過程還受到離解、水解、吸附和溶劑化作用等其它過程的影響。411.1.3金屬腐蝕的特點（1）因金屬腐蝕造成的破壞一般先從金屬表面開始，然后伴隨著腐蝕過程的進一步發(fā)展，腐蝕破壞將擴展到金屬材料的內(nèi)部，并使金屬性質(zhì)和組成發(fā)生改變；（2）金屬材料的表面狀態(tài)對腐蝕過程的進行有顯著的影響。金屬表面有鈍化膜或防氧化覆蓋層，腐蝕與其化學組成、組織結(jié)構(gòu)狀態(tài)以及孔徑、孔率等因素密切相關(guān)。

金屬材料在腐蝕體系中的行為，還與其化學成分、金相結(jié)構(gòu)、力學性質(zhì)等因素有關(guān)。金屬材料在介質(zhì)中的腐蝕行為基本上由它的化學成分所決定。5

腐蝕所造成的危害不僅使金屬材料本身在外形色澤及機械性能等方面受到破壞，更主要的是使其制品的質(zhì)量等級下降以至報廢。因腐蝕而造成的損失是驚人的，每年因腐蝕報廢的鋼材設(shè)備約相當于當年產(chǎn)量的30%，其中10%不可回爐再生。在油氣田注水開發(fā)中，從油水井地下管柱到地面管道和儲罐以及各種工藝設(shè)備都會遭到腐蝕，嚴重影響注水開發(fā)效果，造成巨大的經(jīng)濟損失。11.1.4腐蝕的危害外表腐蝕情況7外表腐蝕情況8外表腐蝕情況911.2腐蝕的分類

由于腐蝕領(lǐng)域涉及范圍極廣，腐蝕材料、腐蝕環(huán)境、腐蝕機制也是多種多樣，因此有不同的分類方法：

※腐蝕環(huán)境（干腐蝕、濕腐蝕）

※腐蝕機制

※腐蝕形態(tài)類型

※金屬材料

※應(yīng)用范圍或工業(yè)部門

※防護方法1011.2腐蝕的分類腐蝕環(huán)境干腐蝕（干燥氣體、高溫氣體）濕腐蝕（潮濕和含水介質(zhì)中）無水有機液體和氣體中的腐蝕—屬于化學腐蝕，如Al在CCl4和乙醇中的腐蝕熔鹽和熔渣中的腐蝕熔融金屬中的腐蝕

1111.2腐蝕的分類腐蝕機理化學腐蝕電化學腐蝕生物腐蝕物理腐蝕

金屬由于單純的物理溶解作用引起的破壞。如熱浸鋅用的鐵鍋，由于液態(tài)鋅的溶解作用，鐵鍋很快被腐蝕。12

金屬與周圍介質(zhì)直接發(fā)生氧化還原反應(yīng)而引起的腐蝕叫化學腐蝕。

化學腐蝕的腐蝕產(chǎn)物在金屬表面形成表面膜，表面膜的性質(zhì)決定了化學腐蝕的速度?；瘜W腐蝕

化學腐蝕發(fā)生在非電解質(zhì)溶液中或干燥的氣體中，在腐蝕過程中不產(chǎn)生電流。如：鋼鐵的高溫氧化脫碳、石油或天然氣輸送管部件的腐蝕等?；瘜W腐蝕原理比較簡單,屬于一般的氧化還原反應(yīng)。13

金屬與電解質(zhì)溶液發(fā)生電化學作用而引起的金屬腐蝕。腐蝕的電化學本質(zhì)是金屬(陽極)釋放自由電子，自由電子通過導(dǎo)體傳遞到陰極，再由陰極傳遞到溶液(電介質(zhì)導(dǎo)體)中被其它物質(zhì)吸收的過程。腐蝕過程是一個發(fā)生在金屬和溶液界面上的多相界面反應(yīng)，同時也是一個多步驟的反應(yīng)。

電化學腐蝕

電負性較小的金屬易失電子，被氧化而腐蝕，是腐蝕電池的陽極（也稱負極）。電化學腐蝕比化學腐蝕普遍得多,腐蝕的速率一般也快得多。

油田污水中溶解有O2、CO2、其它鹽類或酸，可作為電解質(zhì)溶液，會在金屬表面形成無數(shù)個腐蝕電池，它們不停的工作而使設(shè)備腐蝕。141.陽極過程（氧化反應(yīng)）腐蝕電池中電極電勢較低的金屬為陽極，發(fā)生氧化反應(yīng)。因此，陽極過程就是陽極金屬發(fā)生電化學溶解或陽極鈍化的過程。

陽極反應(yīng)通式：Mn+ne+mH2OMn+mH2O+ne即：金屬表面晶格中的金屬陽離子，在極性水分子作用下進入溶液，變成水化陽離子；而電子在陰、陽極間電勢差的作用下通過金屬移向陰極，進一步促進陽極反應(yīng)的進行。151.陽極過程（氧化反應(yīng)）金屬陽極溶解過程至少由以下幾個步驟組成：金屬原子離開晶格轉(zhuǎn)變?yōu)楸砻嫖皆樱槐砻嫖皆釉竭^雙電層進行放電轉(zhuǎn)變?yōu)樗栯x子；水化金屬陽離子從雙電層溶液側(cè)向溶液深處遷移。由于腐蝕電池中陽極區(qū)的自由電子移向電極電勢較高的陰極區(qū)，使陽極區(qū)電子缺乏，而陽極反應(yīng)產(chǎn)生的電子又來不及補充，因而陽極發(fā)生極化。

由于電流的通過，陽極電勢偏離其平衡電勢而向正方向移動的現(xiàn)象，稱為陽極極化。16發(fā)生陽極極化的原因：活化極化

當金屬離子進入溶液的反應(yīng)速度小于電子由陽極通過導(dǎo)線流向陰極的速度，則陽極電勢向正向移動。這種由陽極過程進行緩慢而引起的極化，稱為活化極化。濃差極化陽極溶解產(chǎn)生的金屬離子，首先進入陽極表面附近的液層中，使之與溶液深處產(chǎn)生濃差，由于陽極表面金屬離子擴散速度制約，陽極附近金屬離子濃度逐漸升高，相當于電極插入高濃度金屬離子的溶液中，導(dǎo)致電勢變正，產(chǎn)生陽極極化。電阻極化

當金屬表面有氧化膜，或在腐蝕過程中形成膜時，膜的電阻率遠高于基體金屬，則陽極電流通過此膜時，將產(chǎn)生壓降，使電勢顯著變正，由此引起的極化，稱為電阻極化。2.陰極過程（還原反應(yīng)）腐蝕電池的陰極過程，指電解質(zhì)溶液中的氧化劑與金屬陽極溶解后釋放出來，并與轉(zhuǎn)移到陰極區(qū)的電子相結(jié)合的反應(yīng)過程。溶液中能在陰極區(qū)吸收電子而發(fā)生還原反應(yīng)的氧化性物質(zhì)，在腐蝕學上稱陰極去極化劑，簡稱去極化劑。18在酸性環(huán)境中腐蝕的電極反應(yīng)：

陽極反應(yīng)：FeFe2＋＋2e

＋）陰極反應(yīng)：2H＋＋2eH2

電池反應(yīng)：Fe＋2H＋

Fe2＋＋H2注水管線中腐蝕的電極反應(yīng)：陽極反應(yīng)：2Fe2Fe2＋＋4e

＋）陰極反應(yīng)：O2＋2H2O＋4e4OH－電池反應(yīng)：2Fe＋O2＋2H2OFe2＋＋4OH－

H+和O2是陰極去極化劑192.陰極過程（還原反應(yīng)）氫離子還原反應(yīng)或析氫反應(yīng)2H++2eH2此反應(yīng)電極電勢較低的金屬在酸性介質(zhì)中腐蝕是常見的陰極去極化反應(yīng)。Zn、Al、Fe等金屬的電極電勢低于氫的電極電勢，因此這些金屬在酸性介質(zhì)中的腐蝕將伴隨氫氣的析出，稱為析氫腐蝕。202.陰極過程（還原反應(yīng)）溶液中溶解氧的還原或吸氧腐蝕在中性或堿性溶液中，發(fā)生氧的還原反應(yīng)，生成OH-離子O2+2H2O+4e4OH-在酸性溶液中發(fā)生氧的還原反應(yīng)，生成水：O2+4H++4e2H2O陰極過程為氧的還原反應(yīng)的腐蝕，稱為氧還原反應(yīng)或吸氧腐蝕。2.陰極過程（還原反應(yīng)）溶液中高價離子的還原如：Fe3++eFe2+Fe3O4+H2O+2e3FeO+2OH-Fe(OH)3+eFe(OH)2+OH-溶液中貴金屬離子的還原Cu2++2eCu氧化性酸（如HNO3）或某些陰離子的還原NO3-+2H++2eNO2-+H2OCr2O72-+14H++6e2Cr3++7H2O溶液中某些有機化合物的還原RO+4H++4eRH2

+H2OR+2H++2eRH2222.陰極過程（還原反應(yīng)）發(fā)生陰極極化的原因：活化極化由于陰極還原反應(yīng)需要達到一定的活化能才能進行，當陰極還原反應(yīng)速度小于電子進入陰極的速度，就會使電子在陰極堆積，電子密度增高，結(jié)果使陰極電勢向負方向移動，產(chǎn)生陰極極化。濃差極化陰極附近反應(yīng)物或反應(yīng)產(chǎn)物擴散速度緩慢可引起陰極濃差極化，使電極電勢變負。23

生物腐蝕是指金屬表面在某些微生物生命活動產(chǎn)物的影響下所發(fā)生的腐蝕。特點：很難單獨進行，但能為化學腐蝕、電化學腐蝕創(chuàng)造必要的條件。

在絕大多數(shù)注水開發(fā)的油田中，油田采出污水中均存在硫酸鹽還原菌（SRB），SRB的繁殖可使H2S含量增加，腐蝕產(chǎn)物中有黑色的FeS存在，導(dǎo)致水質(zhì)明顯惡化，使設(shè)備遭受嚴重腐蝕。生物腐蝕24

局部腐蝕是指金屬表面局部區(qū)域的腐蝕破壞比其余表面大得多，從而形成坑洼、溝槽、分層、穿孔、破裂等破壞形態(tài)。

腐蝕形態(tài)全面腐蝕局部腐蝕

主要類型

電偶腐蝕晶間腐蝕縫隙腐蝕

小孔腐蝕應(yīng)力腐蝕磨損腐蝕

氫腐蝕

25發(fā)生局部腐蝕的條件(1)

金屬方面或溶液方面存在較大的電化學不均一性，因而形成了可以明確區(qū)分的陽極區(qū)和陰極區(qū)，它們遵循不同的電化學反應(yīng)規(guī)律。(2)陽極區(qū)和陰極區(qū)的電化學條件差異在腐蝕過程中一直保持下去，不會減弱，甚至還會不斷強化，使某些局部區(qū)域的陽極溶解速度一直保持高于其余表面。這是局部腐蝕能夠持續(xù)進行(發(fā)展)的條件。26

即小孔腐蝕，亦稱點蝕。腐蝕破壞形態(tài)是金屬表面局部位置形成蝕孔或蝕坑，一般孔深大于孔徑。腐蝕的破壞特征

破壞高度集中蝕孔的分布不均勻蝕孔通常沿重力方向發(fā)展蝕孔口很小，而且往往覆蓋有固體沉積物，因此不易發(fā)現(xiàn)?？孜g發(fā)生有或長或短的孕育期(或誘導(dǎo)期)。

孔蝕27縫隙腐蝕是指腐蝕破壞發(fā)生在金屬表面上的縫隙部位，在縫隙內(nèi)區(qū)域，腐蝕破壞形態(tài)可以是蝕孔、蝕坑，也可能是全面腐蝕。應(yīng)力腐蝕是應(yīng)力和環(huán)境腐蝕的聯(lián)合作用造成的金屬破壞。

災(zāi)難性事故如飛機失事、橋梁斷裂縫隙腐蝕應(yīng)力腐蝕28接頭處腐蝕情況29磨損腐蝕

定義高速流動的腐蝕介質(zhì)(氣體或液體)對金屬材料造成的腐蝕破壞叫做磨損腐蝕(erosion-Corrosion)，簡稱磨蝕，也叫做沖刷腐蝕。影響因素耐磨損腐蝕性能與它的耐蝕性和耐磨性都有關(guān)系。表面膜的保護性能和損壞后的修復(fù)能力，對材料耐磨損腐蝕性能有決定性的作用。

30(3)流速對金屬材料腐蝕的影響是復(fù)雜的，當液體流動有利于金屬鈍化時，流速增加將使腐蝕速度下降。流動也能消除液體停滯而使孔蝕等局部腐蝕不發(fā)生。只有當流速和流動狀態(tài)影響到金屬表面膜的形成、破壞和修復(fù)時，才會發(fā)生磨損腐蝕。(4)液體中含量懸浮固體顆粒(如泥漿、料漿)或氣泡，氣體中含有微液滴(如蒸氣中含冷凝水滴)，都使磨損腐蝕破壞加重。

31影響腐蝕因素溶解鹽類對腐蝕的影響在低濃度時，隨著含鹽量的增加，腐蝕速度呈上升趨勢。（與水中離子導(dǎo)電性成正比關(guān)系）在高濃度下，腐蝕速度先隨著鹽濃度的增加而上升，然后再降低。（氧在水中的溶解度隨鹽濃度的增加而降低）pH的影響pH<7時，pH越低，腐蝕越強8.13<pH<11，pH增大，腐蝕降低pH>11時，pH越大，腐蝕增強32影響腐蝕因素

溶解氧、CO2等氣體的影響

油田水中的溶解氧在濃度小于0.1mg/L時就能引起碳鋼的腐蝕。CO2溶解于水中，電離出H+，會產(chǎn)生析氫去極化反應(yīng)。聚合物的影響HPAM濃度增加，腐蝕速度降低。細菌的影響隨著細菌濃度增加，腐蝕速度增加。33

油田污水系統(tǒng)屬于電化學腐蝕，電化學腐蝕過程就是在金屬與污水接觸的表面上，陰極和陽極間電子流動的過程，是有腐蝕電流的腐蝕。

由于污水中含有一定量的溶解氧，而在金屬表面形成微電池，通過電池反應(yīng)產(chǎn)生金屬的氫氧化物和各種氧化物，從而造成腐蝕。11.3油田水的腐蝕機理34

純水對大部分金屬雖然并不會引起明顯的腐蝕，但是含有大量雜質(zhì)的油田水對大部分金屬卻會產(chǎn)生嚴重腐蝕。油田水中的溶解鹽類對金屬腐蝕有很大影響，其中最主要的是氯化物。另一類最常見的引起金屬腐蝕的物質(zhì)是水中溶解的氧氣、二氧化碳和硫化氫氣體。此外，油田水中存在的硫酸鹽還原菌等微生物也會導(dǎo)致嚴重腐蝕。35水中的氯離子阻礙和破壞金屬的鈍化，使得陽極過程較易進行。其破壞作用：破壞氧化鈍化膜。氯離子對氧化膜具有滲透破壞作用，對膠狀保護膜具有解膠破壞作用。吸附作用。氯離子比其他鈍化劑更容易吸附，從而阻礙鈍化進行。電場效應(yīng)。氯離子在金屬表面或在薄的鈍化膜上吸附，形成強電場，使金屬離子容易溶出。形成配合物。氯離子與金屬可生成氯的配合物，加速金屬溶解。36

腐蝕、結(jié)垢、細菌和沉積物是油田水的主要問題。

金屬在油田水中的腐蝕過程并不是獨立進行的，腐蝕過程、結(jié)垢過程、細菌繁殖和沉積物形成過程既是密切相關(guān)又是互為影響因素。3711.4油田水的緩蝕技術(shù)1)選用耐蝕金屬材料或耐蝕非金屬材料，如玻璃鋼、聚氯乙烯、聚乙烯和聚丙烯等塑料。2)改變金屬的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：如：把鉻、鎳加入普通鋼中制成不銹鋼。3)選用耐蝕防腐涂層，如我國某油田研制的環(huán)氧粉末涂層，是一種防腐性能較好的內(nèi)涂材料。4)設(shè)法去除水中溶解的氧氣、二氧化碳和硫化氫等腐蝕性氣體。5)采用陰極保護法或陰極保護與涂層的聯(lián)合保護法。6)選擇和投加針對性強的緩蝕劑、阻垢劑和殺菌劑等化學藥劑也是行之有效的防腐措施。11.4.1陽極保護法

陽極保護是在被保護金屬表面通入足夠大的陽極電流，使電位變正進入鈍化區(qū)從而防止金屬腐蝕。陽極保護主要用來保護貯存硫酸、氨水的碳鋼貯槽。若介質(zhì)中Cl-過多，就不宜用陽極保護方法，陽極保護的方法有限。3911.4.2陰極保護法

將被保護的金屬作為腐蝕電池或電解池的陰極而不受腐蝕。它一般分為犧牲陽極保護法和外加電流法。(1)、犧牲陽極保護法

用較活潑的金屬或其三元合金如(Zn、Al)連接在被保護的金屬上，被保護的金屬作為腐蝕電池陰極而達到不被腐蝕的目的。40(2)、外加電流法

將被保護金屬與另一附加電極作為電解池的兩個電極。被保護金屬作為電解池陰極，在直流電的作用下陰極受到保護。

利用電解裝置,只要外加電壓足夠強,就可使被保護的金屬不被腐蝕。

此法可用于防止土壤、海水和河水中金屬設(shè)備的腐蝕。41在腐蝕環(huán)境中以適當濃度和形式(一般是很少的量)添加某種物質(zhì)，能使金屬的腐蝕速度大大降低，這種物質(zhì)就叫緩蝕劑(即腐蝕抑制劑)。緩蝕劑可以是單組分物質(zhì)，也可以是多組分的復(fù)合物質(zhì)。緩蝕劑保護方法使用方便，投資少。投入少量就可取得很好的保護效果，得到了廣泛的應(yīng)用。11.4.3緩蝕劑42按保護金屬種類，可分為鋼鐵緩蝕劑、鋁及鋁合金緩蝕劑等。按溶解性能，可分為油溶性緩蝕劑、水溶性緩蝕劑等。按溶液pH值，可分為中性介質(zhì)緩蝕劑、酸性介質(zhì)緩蝕劑等。11.4.3緩蝕劑43按化學組成無機緩蝕劑:在中性或堿性介質(zhì)中主要采用無機緩蝕劑，如鉻酸鹽、重鉻酸鹽、磷酸鹽、碳酸氫鹽等。主要是在金屬的表面形成氧化膜或沉淀物。

有機緩蝕劑:在酸性介質(zhì)中，一般是含有N、S、O的有機化合物。常用的緩蝕劑有烏洛托品、若丁等。氣相緩蝕劑：某些有機緩蝕劑在常溫下具有較大的蒸汽壓（易揮發(fā)），揮發(fā)出來的有機物分子充滿包裝空間，并吸附在金屬表面上，從而起到保護金屬的作用。如亞硝酸二環(huán)乙胺。11.4.3緩蝕劑44部分國產(chǎn)酸洗緩蝕劑三種氣相緩蝕劑的蒸汽壓名稱主要成分緩蝕劑溫度(℃)

蒸汽壓(Pa)天津若丁(新）沈－D二鄰甲苯硫脲，食鹽，淀粉，平平加苯胺，甲醛縮合物工讀－3蘭4－A苯胺，烏格托品縮合物亞硝酸二環(huán)已胺10320.003990.0532蘭57701苯胺，烏格托品，硫氰化鉀，芐基吡啶釜殘，季銨鹽亞硝酸二環(huán)丙胺15.6250.4820.8267801BH－2苯胺，烏格托品，苯已酮咪唑啉類碳酸環(huán)已胺252853.2266IMC－4川天1－28601－CT季銨鹽類苯胺環(huán)已酮，甲醛，炔醇烷基吡啶芐基季銨鹽，平平加11.4.3緩蝕劑緩蝕劑的性能

緩蝕劑的保護效果用緩蝕(效)率表示。緩蝕率是加入緩蝕劑后金屬腐蝕速度減小的百分數(shù)。緩蝕率不僅與緩蝕劑的種類有關(guān)，而且與緩蝕劑的加入量和使用條件密切相關(guān)。當緩蝕劑停加以后，緩蝕率隨時間逐漸下降，最后完全喪失。這段時間稱為緩蝕劑的后效時間，表示緩蝕劑保護作用的持久性。11.4.3緩蝕劑46按照電化學理論:陽極型(主要抑制陽極反應(yīng))陰極型(主要抑制陰極反應(yīng))、混合型(對陽極反應(yīng)和陰極反應(yīng)都有抑制作用)

按照保護膜的性質(zhì)可將緩蝕劑分為氧化膜型(緩蝕劑與金屬反應(yīng)生成氧化物膜)沉淀膜型(緩蝕劑與溶液中某些物質(zhì)反應(yīng)生成沉淀膜)吸附膜型(緩蝕劑吸附在金屬表面形成保護膜)

11.4.3緩蝕劑

三種緩蝕劑保護膜緩蝕劑類型保護膜示意圖膜的保護性能氧化膜型薄而致密，與金屬結(jié)合牢固，保護效果好沉淀膜型厚而多孔，與金屬結(jié)合較差，保護效果不好，可能造成結(jié)垢問題吸附膜型在酸性介質(zhì)中保護效果好，要求金屬表面潔凈48

幾類常用的緩蝕劑

鈍化劑鈍化劑屬于陽極型緩蝕劑，能促使金屬表面轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)，生成保護性的氧化物膜，使金屬腐蝕速度大大降低。鈍化劑本身就具有氧化性，如鉻酸鹽、亞硝酸鹽,氧也是一種鈍化劑。鈍化劑的緩蝕率很高，但用量必須足夠。如果加入劑量不足，可能導(dǎo)致腐蝕加速或發(fā)生孔蝕，評價鈍化劑性能的一個重要指標是“臨界致鈍濃度”，即在給定體系中使金屬鈍化所需的鈍化劑最低濃度。臨界致鈍濃度愈小，鈍化劑性能愈好。

49(2)陰極型緩蝕劑

陰極型緩蝕劑的作用在于增大腐蝕電池的陰極極化，使陰極反應(yīng)速度降低，從而減小金屬的腐蝕。有的陰極型緩蝕劑能減小氫離子還原反應(yīng)的交換電流密度，使析氫反應(yīng)變得困難。如硫化物、砷化物等。這類化合物可能導(dǎo)致金屬的氫損傷(氫鼓泡、氫脆等)，而且大都有毒，所以酸溶液中已很少使用。有些陰極型緩蝕劑能夠在腐蝕電池的陰極區(qū)形成沉淀膜，使陰極區(qū)面積減小，陰極極化增強。如Zn2+(常使用ZnSO4)

。50（3）沉淀型緩蝕劑

指通過金屬表面形成沉淀膜來發(fā)揮作用的一類緩蝕劑。在沉淀型緩蝕劑中，聚磷酸鹽是重要的一類。目前應(yīng)用較多的三聚磷酸鈉(Na5P3O10)、六偏磷酸鈉(Na6P6O18)。沉淀型緩蝕劑常稱為“安全緩蝕劑”，用量不足不會增加金屬的腐蝕。沉淀型緩蝕劑的保護效果一般不如鈍化劑。另外，有可能造成熱交換器表面結(jié)垢，影響傳熱。51（4）有機緩蝕劑

有機緩蝕劑的緩蝕作用大多是通過在金屬表面形成吸附膜來實現(xiàn)。有機緩蝕劑大多含氮或硫，或者二者都有。如硫醇、硫醚、胺類和有機胺的鹽類、硫脲及其衍生物等。

疏水基親水基移動障礙能量障礙吸附型緩蝕劑在金屬表面形成的吸附膜模型52吸附膜的緩蝕作用機制：

有機緩蝕劑都含有極性基團和非極性基團。前者是親水性的，后者是疏水性的(或親油性的)。極性基團通過物理吸附或化學吸附作用吸附在金屬表面上，改變了金屬表面的電荷狀態(tài)和界面性質(zhì)，使能量狀態(tài)穩(wěn)定化，從而降低了腐蝕反應(yīng)傾向(能量障礙)。同時，非極性基團形成一層疏水性的保護膜，阻礙腐蝕性物質(zhì)向金屬表面移動(移動障礙)。物理吸附以靜電引力為主與金屬表面帶電狀態(tài)密切相關(guān)?；瘜W吸附是指緩蝕劑分子中極性基團中心原子的未共用電子對和金屬形成配價鍵而引起吸附。緩蝕機理主要有兩種類型：

幾何覆蓋效應(yīng)：指吸附膜將金屬表面與酸溶液隔離開，在覆蓋了緩蝕劑吸附膜的金屬表面部分，電極反應(yīng)不能進行；而未覆蓋表面部分電極反應(yīng)按原來的歷程進行。負催化效應(yīng)：指緩蝕劑覆蓋了金屬表面的活性位