Jak udowodnić, że środki powierzchniowo czynne działają jako inhibitory korozji poprzez efekt pokrycia geometrycznego

2019-08-07 10:07:03

Niektóre środki powierzchniowo czynne o właściwościach hamowania korozji są powszechnie stosowane w słabo kwaśnych i obojętnych roztworach, szczególnie w ściekach oleistych, w których odporność na korozję metali jest zwykle oparta na lipofilowych środkach powierzchniowo czynnych. Środki powierzchniowo czynne z inhibitorem korozji mogą tworzyć film adsorpcyjny na powierzchni metalu. Analiza widma energii XPS i spektroskopia impedancji elektrochemicznej powierzchni elektrody metalowej w ośrodku korozyjnym zawierającym surfaktanty może udowodnić, że surfaktanty działają jako inhibitory korozji poprzez efekt pokrycia geometrycznego.

Gdy surfaktant adsorbuje się na powierzchni metalu, jego grupa hydrofilowa adsorbuje się na powierzchni metalu. Ze względu na różny charakter grupy hydrofilowej ma ona adsorpcję fizyczną lub chemiczną z powierzchnią metalu. Izotermy adsorpcji różnych środków powierzchniowo czynnych na powierzchni metalu podlegają różnym izotermom adsorpcji. Gdy stężenie środków powierzchniowo czynnych jest niskie, na powierzchni metalu powstaje pojedyncza cząsteczka adsorpcyjna. Hydrofobowa niepolarna część tworzy hydrofobową barierę pokrywającą powierzchnię metalu w roztworze wodnym. Gdy stężenie jest wysokie, na powierzchni metalu powstaje dwuwarstwowa warstwa adsorpcyjna z powodu interakcji grup hydrofobowych. Wzrost stężenia środka powierzchniowo czynnego może poprawić jego skuteczność hamowania korozji. Gdy stężenie wzrasta do nasyconej adsorpcji na powierzchni metalu, skuteczność hamowania korozji wykazuje dobrą wydajność. W przypadku szeregu środków powierzchniowo czynnych skuteczność hamowania korozji osiąga wysoki poziom w pobliżu krytycznego stężenia miceli cmc. Rodzaj

Wpływ hydrofobowego długiego łańcucha alkilowego na hamowanie korozji jest złożony. Gdy długość łańcucha jest krótka, a liczba alkilowa na heteroatomach jest mała, hamowanie korozji środków powierzchniowo czynnych można wzmocnić poprzez zwiększenie łańcucha węglowego i grupy alkilowej. Wynika to z tego, że adsorpcja surfaktantów na powierzchni metalu jest wiązaniem koordynacyjnym utworzonym przez heteroatomy zapewniające pojedyncze elektrony jonom metalu na powierzchni metalu. Alkil jest grupą odpychającą elektrony. Wzrost łańcucha węglowego i alkilu może zwiększyć efekt odpychania elektronów, zwiększyć gęstość chmury elektronów na heteroatomach i uczynić utworzone wiązanie koordynacyjne bardziej stabilnym. Pomocne jest poprawienie skuteczności hamowania korozji. Jednak zmniejsza się rozpuszczalność środków powierzchniowo czynnych o zbyt długim łańcuchu węglowym, tak że stężenie środków powierzchniowo czynnych w środowisku korozyjnym nie może osiągnąć wymaganego stężenia dla nasyconej adsorpcji. Dlatego po osiągnięciu pewnej długości łańcucha skuteczność hamowania zmniejsza się poprzez dalsze zwiększanie liczby atomów węgla. Rodzaj

Aminy o długim łańcuchu są powszechnie stosowane jako inhibitory korozji metali w środowisku kwaśnym. Na przykład chlorek cetylopirydyny jest trzeciorzędową aminą i może być stosowany jako inhibitor korozji cynku w 0,5 mol / l roztworze kwasu solnego.

Niejonowy środek powierzchniowo czynny, sorbitol, ester kwasu tłuszczowego i pochodna polioksyetylenowa estru kwasu tłuszczowego sorbitolu, mogą być stosowane jako inhibitor korozji stali w układzie wodnym. Eter polioksyetylenowany alkilofenolu może być stosowany jako inhibitor korozji stali, gdy jest połączony z boranem metalu alkalicznego i kwasem azotowym molibdenianu. Mieszanina eteru polioksyetylenowanego nonylofenolu i polioksyetylenoaminy z cykliczną czwartorzędową solą amoniową i alkoholem alkinylowym może być stosowana jako inhibitor korozji metalu w studniach do iniekcji wody z pól naftowych.