水是人类赖以生存的基础，是工业生产运行的命脉，随着人口的增长和经济活动的扩大，工业用水需求快速增长，现有水资源供需矛盾愈显紧张，水资源危机和水污染已成为世界上一个日益受关注的问题。在城市用水中，工业用水约占80%左右，而工业循环冷却水占工业用水量的三分之二以上，因此节约工业循环冷却水用量是节约用水的首要任务。而节约用水主要方法是冷却水的循环利用，这样水的浓缩倍数就会提高，随之而来的问题就是水垢的生成、设备的腐蚀、微生物的滋生等，因此在循环冷却水处理过程中我们用到的最主要的药剂之一就是水处理缓蚀剂。
1 水处理缓蚀剂的定义及分类：
（1）定义
以适当的浓度和形式存在于水溶液时，可以防止或减缓材料腐蚀的化学物质或复合物，因此缓蚀剂也可以称为腐蚀抑制剂。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果显著。这种保护金属的方法称缓蚀剂保护。在工业循环冷却水系统中使用的缓蚀剂，应具有高效、低毒、用量少、使用方便、价格适中等特点。
（2） 水处理缓蚀剂的分类：
根据化合物的组成和性质不同，缓蚀剂可分为无机缓蚀剂、有机缓蚀剂及聚合类缓蚀剂
3.1 钝化膜型缓蚀剂
此类缓蚀剂均为氧化剂，它氧化金属表面生成一层连续致密的含有γ-Fe2O3的具有抗腐蚀作用的钝化薄膜，典型的是铬酸盐、亚硝酸盐。铬酸盐和亚硝酸盐都是强氧化剂，无需水中溶解氧的帮助即能与金属反应，在金属表面阳极区形成一层致密的氧化膜。沉积覆盖在阳极上形成保护膜，以铬酸盐为例，它在阳极反应形成Cr(OH)3和Fe(OH)3，脱水后成为CrO3和Fe2O3的混合物（主要是γ-Fe2O3）在阳极构成保护膜。但由于二者的毒性现已基本不用，只有亚硝酸盐还用于密闭循环冷却水中。取而代之的是钼酸盐、钨酸盐和钨杂多酸。该类缓蚀剂用量往往较大，因为如果加入量不够，不足以使阳极全部钝化，则腐蚀会集中在未钝化完全的部位进行，从而引起危险的点蚀。
3.2 吸附膜型缓蚀剂
该类均为有机化合物，分子结构中同时含有吸附基和疏水基，吸附基如―OH、―NH2、═NH、≡N和―COOH，在金属表面定向吸附后,疏水基如烷基、苯基等在外围形成一层屏蔽或阻挡层，将金属表面与金属离子及溶解氧隔离，抑制了金属腐蚀。牛脂胺、十六烷胺和十八烷胺等这些被称作“膜胺”的胺类，就是水处理中常见的吸附膜型缓蚀剂。巯基苯并噻唑、苯并三唑和甲基苯并三唑这些唑类，是有色金属（尤其是铜）的理想缓蚀剂。它们虽然与铜金属本身作用成膜，但与上述典型的氧化膜型缓蚀剂不同，不是通过氧化，而是通过与金属表面的铜离子形成络合物，以化学吸附成膜的。当金属表面为清洁或活性状态时，此类缓蚀剂能形成缓蚀效果令人满意的吸附膜。当金属表面清洁而呈现活性时，吸附膜表现出很好的防蚀效果，但如果金属表面有腐蚀产物覆着或有沉积物，就不能提供适宜的条件形成防蚀膜。
3.3 沉淀膜型缓蚀剂
沉淀膜型缓蚀剂能与介质中的离子反应，在金属表面形成沉淀膜。虽然沉淀膜的厚度比钝化膜厚，但致密性、附着力较差，所以缓蚀效果不如钝化膜，但由于该类缓蚀剂用量小且价格便宜，其应用与研究尤其是含磷缓蚀剂的研究与应用最为活跃。
3.3.1 硅酸盐
作为缓蚀剂，其最大的优点是操作容易、没有危险、无毒、无害、价格低廉，但该类物质存在易于成垢、成垢后不易清除的缺点，且缓蚀效果不够理想，所以硅系缓蚀剂目前只在少数厂使用，还没有使用在浓缩倍数高或换热器热强度高的装置中。
3.3.2 聚磷酸盐
是目前应用最广泛最经济的缓蚀剂，常用的是六偏磷酸钠、三聚磷酸钠。该类缓蚀剂用量小、成本低、无毒，并有阻垢功能。 该类物质需要有一定的溶解氧，且有Ca2+、Zn2+等离子共存时可提高其缓蚀性能。聚磷酸盐一个很大的问题是易于水解，水解后缓蚀性能下降，易形成Ca3(PO4)2垢且难以去除。再者其水解产物作为微生物的营养源，促进了循环水的菌藻的滋生，对环境也会造成富营养化污染。
3.3.3 有机膦酸盐
与聚磷酸盐在许多方面相似，但抗水解性能大大优于聚磷酸盐，从而避免了聚磷酸盐使用的缺点，所以70～80年代以来发展极为迅速，已先后开发出氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羟基乙叉二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉瞵酸(EDTMPS)、二亚乙基三胺五亚甲基膦酸(DTPMP)、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)等系列产品。该类产品已逐渐取代了聚磷酸盐。
3.3.4 锌盐
它主要靠Zn2+离子起缓蚀作用，其成膜比较迅速，它在阴极部位产生Zn(OH)2沉淀，起保护膜的作用。锌盐与其他缓蚀剂复合使用可起增效作用，在有正磷酸盐存在时，则有Zn3(PO4)2或(Zn,Fe)3(PO4)2沉淀出来并紧紧粘附于金属表面，缓蚀效果更好。
3 缓蚀剂的发展方向
水处理缓蚀剂从最初的铬酸盐、聚磷酸盐到有机膦酸盐；从高磷、含金属的配方到低磷、全有机配方；从单一的铬系、磷系配方到钼系、钨系、硅系、全有机系等配方,显示出水处理缓蚀剂正朝着多品种、高效率、低毒性等方向发展。同时由于以上各种系列缓蚀剂自身存在的缺陷，使它的应用受到了限制，为了获得好的缓蚀效果，利用协同效应原理，国内外已广泛采用复合水处理缓蚀剂来控制设备的腐蚀。复合水处理药剂主要有以下几种类别：
铬酸盐系主要成分：铬酸盐、锌盐、有机磷酸盐、聚磷酸盐；
（2）聚磷酸盐系主要成分：聚磷酸盐、锌盐、有机磷酸盐、疏基苯并噻唑；
（3）锌盐系主要成分：锌盐、有机磷酸盐、膦羧酸、多元醇酸脂、丹宁；
（4）硅酸盐系主要成分：硅酸盐、有机膦酸盐、苯并三氮唑；（5）钼酸盐系主要成分：钼酸盐、葡萄糖酸钠、锌盐、有机膦酸盐、聚丙烯酸、正磷酸盐、唑类；
