有机杂环化合物中的唑类化合物为抑制铜腐蚀的缓蚀剂,对铜和铜合金具有特殊的缓蚀性,故被称为铜缓蚀剂。常用的有巯基苯并噻唑(MBT)、苯并三氮唑(BTA)及甲基苯并三氮唑(MBTA、TTA)三种,其分子式与结构式为:
唑类化合物在水中能游离出H+,其负离子能与金属铜表面上的活性铜原子或腐蚀下来的铜离子结合成十分稳定的络合物,能修补铜金属表面自然形成的氧化亚铜保护膜。其所形成的膜十分致密牢固,虽其厚度只有几个分子,约数百纳米厚,但缓蚀效果很好。以巯基苯并噻唑为例,在水中离解式为:
其负离子与铜生成Cu(C7H4S2N)2保护膜。
在碳钢及铜设备同时存在的系统中一般需加入唑类缓蚀剂。它既保护了铜设备,也保护了碳钢设备。因一旦铜受到腐蚀,铜离子会被化学活泼性大的铁还原,使铜沉积在钢材上,形成电偶腐蚀。
Cu2++Fe →Fe2++Cu↓
唑类的加药量一般是1~2mg/L,比较保证的浓度是2mg/L。
巯基苯并噻唑在pH值8~11时较有效。有人认为除非在磷系配方中加入Zn2+,否则MBT会影响聚磷酸盐的缓蚀作用。另外,MBT的抗氯性较差,当有氯存在时,易被氯氧化成硫化物,使保护膜破坏。MBT水溶性差,使用时需将粉剂在pH>10的碱液中溶解。
苯并三氮唑及甲基苯并三氮唑的抗氯性能比巯基苯并噻唑好,pH值在5.5~10时缓蚀作用都很好,但它们的价格比巯基苯并噻唑贵得多。