水是人類賴以生存的基礎，是工業生產運行的命脈，隨著人口的增長和經濟活動的擴大，工業用水需求快速增長，現有水資源供需矛盾愈顯緊張，水資源危機和水污染已成為世界上一個日益受關注的問題。在城市用水中，工業用水約占80%左右，而工業循環冷卻水占工業用水量的三分之二以上，因此節約工業循環冷卻水用量是節約用水的首要任務。而節約用水主要方法是冷卻水的循環利用，這樣水的濃縮倍數就會提高，隨之而來的問題就是水垢的生成、設備的腐蝕、微生物的滋生等，因此在循環冷卻水處理過程中我們用到的最主要的藥劑之一就是水處理緩蝕劑。
1 水處理緩蝕劑的定義及分類：
（1）定義
以適當的濃度和形式存在于水溶液時，可以防止或減緩材料腐蝕的化學物質或復合物，因此緩蝕劑也可以稱為腐蝕抑制劑。它的用量很小(0.1%～1%)，但效果顯著。這種保護金屬的方法稱緩蝕劑保護。在工業循環冷卻水系統中使用的緩蝕劑，應具有高效、低毒、用量少、使用方便、價格適中等特點。
（2） 水處理緩蝕劑的分類：
根據化合物的組成和性質不同，緩蝕劑可分為無機緩蝕劑、有機緩蝕劑及聚合類緩蝕劑
3.1 鈍化膜型緩蝕劑
此類緩蝕劑均為氧化劑，它氧化金屬表面生成一層連續致密的含有γ-Fe2O3的具有抗腐蝕作用的鈍化薄膜，典型的是鉻酸鹽、亞硝酸鹽。鉻酸鹽和亞硝酸鹽都是強氧化劑，無需水中溶解氧的幫助即能與金屬反應，在金屬表面陽極區形成一層致密的氧化膜。沉積覆蓋在陽極上形成保護膜，以鉻酸鹽為例，它在陽極反應形成Cr(OH)3和Fe(OH)3，脫水后成為CrO3和Fe2O3的混合物（主要是γ-Fe2O3）在陽極構成保護膜。但由于二者的毒性現已基本不用，只有亞硝酸鹽還用于密閉循環冷卻水中。取而代之的是鉬酸鹽、鎢酸鹽和鎢雜多酸。該類緩蝕劑用量往往較大，因為如果加入量不夠，不足以使陽極全部鈍化，則腐蝕會集中在未鈍化完全的部位進行，從而引起危險的點蝕。
3.2 吸附膜型緩蝕劑
該類均為有機化合物，分子結構中同時含有吸附基和疏水基，吸附基如―OH、―NH2、═NH、≡N和―COOH，在金屬表面定向吸附后,疏水基如烷基、苯基等在外圍形成一層屏蔽或阻擋層，將金屬表面與金屬離子及溶解氧隔離，抑制了金屬腐蝕。牛脂胺、十六烷胺和十八烷胺等這些被稱作“膜胺”的胺類，就是水處理中常見的吸附膜型緩蝕劑。巰基苯并噻唑、苯并三唑和甲基苯并三唑這些唑類，是有色金屬（尤其是銅）的理想緩蝕劑。它們雖然與銅金屬本身作用成膜，但與上述典型的氧化膜型緩蝕劑不同，不是通過氧化，而是通過與金屬表面的銅離子形成絡合物，以化學吸附成膜的。當金屬表面為清潔或活性狀態時，此類緩蝕劑能形成緩蝕效果令人滿意的吸附膜。當金屬表面清潔而呈現活性時，吸附膜表現出很好的防蝕效果，但如果金屬表面有腐蝕產物覆著或有沉積物，就不能提供適宜的條件形成防蝕膜。
3.3 沉淀膜型緩蝕劑
沉淀膜型緩蝕劑能與介質中的離子反應，在金屬表面形成沉淀膜。雖然沉淀膜的厚度比鈍化膜厚，但致密性、附著力較差，所以緩蝕效果不如鈍化膜，但由于該類緩蝕劑用量小且價格便宜，其應用與研究尤其是含磷緩蝕劑的研究與應用最為活躍。
3.3.1 硅酸鹽
作為緩蝕劑，其最大的優點是操作容易、沒有危險、無毒、無害、價格低廉，但該類物質存在易于成垢、成垢后不易清除的缺點，且緩蝕效果不夠理想，所以硅系緩蝕劑目前只在少數廠使用，還沒有使用在濃縮倍數高或換熱器熱強度高的裝置中。
3.3.2 聚磷酸鹽
是目前應用最廣泛最經濟的緩蝕劑，常用的是六偏磷酸鈉、三聚磷酸鈉。該類緩蝕劑用量小、成本低、無毒，并有阻垢功能。 該類物質需要有一定的溶解氧，且有Ca2+、Zn2+等離子共存時可提高其緩蝕性能。聚磷酸鹽一個很大的問題是易于水解，水解后緩蝕性能下降，易形成Ca3(PO4)2垢且難以去除。再者其水解產物作為微生物的營養源，促進了循環水的菌藻的滋生，對環境也會造成富營養化污染。
3.3.3 有機膦酸鹽
與聚磷酸鹽在許多方面相似，但抗水解性能大大優于聚磷酸鹽，從而避免了聚磷酸鹽使用的缺點，所以70～80年代以來發展極為迅速，已先后開發出氨基三甲叉膦酸(ATMP)、羥基乙叉二膦酸(HEDP)、乙二胺四甲叉瞵酸(EDTMPS)、二亞乙基三胺五亞甲基膦酸(DTPMP)、2-膦酸基丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)等系列產品。該類產品已逐漸取代了聚磷酸鹽。
3.3.4 鋅鹽
它主要靠Zn2+離子起緩蝕作用，其成膜比較迅速，它在陰極部位產生Zn(OH)2沉淀，起保護膜的作用。鋅鹽與其他緩蝕劑復合使用可起增效作用，在有正磷酸鹽存在時，則有Zn3(PO4)2或(Zn,Fe)3(PO4)2沉淀出來并緊緊粘附于金屬表面，緩蝕效果更好。
3 緩蝕劑的發展方向
水處理緩蝕劑從最初的鉻酸鹽、聚磷酸鹽到有機膦酸鹽；從高磷、含金屬的配方到低磷、全有機配方；從單一的鉻系、磷系配方到鉬系、鎢系、硅系、全有機系等配方,顯示出水處理緩蝕劑正朝著多品種、高效率、低毒性等方向發展。同時由于以上各種系列緩蝕劑自身存在的缺陷，使它的應用受到了限制，為了獲得好的緩蝕效果，利用協同效應原理，國內外已廣泛采用復合水處理緩蝕劑來控制設備的腐蝕。復合水處理藥劑主要有以下幾種類別：
鉻酸鹽系主要成分：鉻酸鹽、鋅鹽、有機磷酸鹽、聚磷酸鹽；
（2）聚磷酸鹽系主要成分：聚磷酸鹽、鋅鹽、有機磷酸鹽、疏基苯并噻唑；
（3）鋅鹽系主要成分：鋅鹽、有機磷酸鹽、膦羧酸、多元醇酸脂、丹寧；
（4）硅酸鹽系主要成分：硅酸鹽、有機膦酸鹽、苯并三氮唑；（5）鉬酸鹽系主要成分：鉬酸鹽、葡萄糖酸鈉、鋅鹽、有機膦酸鹽、聚丙烯酸、正磷酸鹽、唑類；
