Cząsteczki środków powierzchniowo czynnych mają grupy lipofilowe i hydrofilowe

2022-09-19 00:46:26

Gdy stężenie jest wysokie, na powierzchni metalu tworzy się dwuwarstwowy film adsorpcyjny w wyniku oddziaływania grup hydrofobowych. Zwiększenie stężenia środka powierzchniowo czynnego może poprawić jego skuteczność hamowania korozji. Gdy stężenie wzrasta, aby osiągnąć adsorpcję nasycenia na powierzchni metalu, wykazuje dobrą skuteczność hamowania korozji. Dla pewnej serii środków powierzchniowo czynnych skuteczność hamowania korozji wynosi: Krytyczne stężenie miceli cmc osiąga dużą wartość. 

Wpływ hydrofobowych długołańcuchowych grup alkilowych na hamowanie korozji jest bardziej skomplikowany. Gdy długość łańcucha jest krótsza, a grupy alkilowe na heteroatomach są mniejsze, wydłużenie łańcucha węglowego i zwiększenie liczby grup alkilowych może poprawić działanie środków powierzchniowo czynnych hamujące korozję. Dzieje się tak, ponieważ adsorpcja środków powierzchniowo czynnych na powierzchni metalu jest zapewniana przez heteroatomy, które zapewniają wolne pary elektronów w celu utworzenia wiązań koordynacyjnych z jonami metali na powierzchni metalu. Grupa alkilowa jest grupą odpychającą elektrony. Efekt zwiększa gęstość chmury elektronów na heteroatomie, czyniąc utworzone wiązanie koordynacyjne bardziej stabilnym, co jest korzystne dla poprawy skuteczności hamowania korozji. Jednakże rozpuszczalność Surfaktantów o zbyt długich łańcuchach węglowych maleje, przez co stężenie w ośrodku korozyjnym nie może osiągnąć stężenia wymaganego do adsorpcji nasyconej. Zatem po osiągnięciu określonej długości łańcucha liczba atomów węgla ulega dalszemu zwiększeniu, a skuteczność hamowania korozji maleje. . 

Cząsteczki środka powierzchniowo czynnego mają grupy lipofilowe i hydrofilowe i są cząsteczkami amfifilowymi. Woda jest silną cieczą polarną. Gdy środek powierzchniowo czynny rozpuszcza się w wodzie, zgodnie z zasadą podobnej i przeciwnej polarności, jego grupa hydrofilowa i woda są przyciągane i rozpuszczalne w wodzie, a jego grupa lipofilowa jest rozpuszczalna w wodzie. Odpychają się i pozostawiają wodę, w wyniku czego cząsteczki środka powierzchniowo czynnego (lub jony) ulegają adsorbcji na granicy faz obu faz, dzięki czemu zmniejsza się napięcie międzyfazowe pomiędzy obiema fazami. Im więcej cząsteczek środka powierzchniowo czynnego (lub jonów) jest zaadsorbowanych na granicy faz, tym większa redukcja napięcia międzyfazowego.

Gdy środek powierzchniowo czynny jest zaadsorbowany na powierzchni metalu, jego grupa hydrofilowa jest zaadsorbowana na powierzchni metalu. Ze względu na różne właściwości grupy hydrofilowej na powierzchni metalu zachodzi adsorpcja fizyczna lub chemiczna. Adsorpcja różnych środków powierzchniowo czynnych na powierzchni metalu przebiega według różnych izoterm adsorpcji. Gdy stężenie środka powierzchniowo czynnego jest niskie, na powierzchni metalu tworzy się monocząsteczkowa warstwa adsorpcyjna, a hydrofobowa, niepolarna część tworzy w roztworze wodnym barierę hydrofobową. pokryte metalowymi powierzchniami.