Skuteczność hamowania korozji można poprawić poprzez zwiększenie stężenia środka powierzchniowo czynnego

2020-11-24 17:16:36

Środki powierzchniowo czynne mają grupy lipofilowe i hydrofilowe, które są cząsteczkami amfifilowymi. Woda jest silną cieczą polarną. Gdy środek powierzchniowo czynny jest rozpuszczony w wodzie, zgodnie z zasadą podobnej i przeciwnej polaryzacji, jego grupa hydrofilowa i faza wodna przyciągają i rozpuszczają się w wodzie, natomiast jego grupa oleofilowa odpycha wodę i opuszcza ją. W rezultacie cząsteczki środka powierzchniowo czynnego (lub jony) ulegają adsorbcji na granicy faz dwóch faz, co zmniejsza napięcie międzyfazowe pomiędzy obiema fazami. Im większa adsorpcja cząsteczek środka powierzchniowo czynnego (lub jonów) na granicy faz, tym większa redukcja napięcia międzyfazowego.

Gdy środek powierzchniowo czynny adsorbuje się na powierzchni metalu, grupa hydrofilowa adsorbuje się na powierzchni metalu. Ze względu na różne właściwości grupy hydrofilowej, na powierzchni metalu zachodzi adsorpcja fizyczna lub chemiczna. Izotermy adsorpcji różnych środków powierzchniowo czynnych na powierzchni metalu odpowiadają różnym izotermom adsorpcji. Gdy stężenie środka powierzchniowo czynnego jest niskie, na powierzchni metalu tworzy się jednowarstwowa warstwa adsorpcyjna, a hydrofobowa, niepolarna część tworzy wodoodporną barierę pokrywającą powierzchnię metalu.

Gdy stężenie jest wysokie, na powierzchni metalu tworzy się dwucząsteczkowa warstwa adsorpcyjna w wyniku oddziaływania grup hydrofobowych. Gdy stężenie środka powierzchniowo czynnego wzrasta do adsorpcji nasycenia na powierzchni metalu, wykazuje dobrą skuteczność hamowania. W przypadku szeregu środków powierzchniowo czynnych skuteczność hamowania osiąga wysoką wartość w pobliżu krytycznego stężenia miceli CMC. Rodzaj

Wpływ hydrofobowego alkilu o długim łańcuchu na hamowanie korozji jest złożony. Gdy długość łańcucha jest krótka, a grupa alkilowa na heteroatomie jest mniejsza, działanie środka powierzchniowo czynnego hamującego korozję można poprawić poprzez wydłużenie łańcucha węglowego i zwiększenie grupy alkilowej. Dzieje się tak, ponieważ adsorpcja środków powierzchniowo czynnych na powierzchni metalu jest zapewniana przez heteroatomy, tworząc wiązanie koordynacyjne z jonami metali na powierzchni metalu. Grupa alkilowa jest grupą odpychającą elektrony. Wzrost łańcucha węglowego i wzrost grupy alkilowej może poprawić efekt odpychania elektronów, zwiększyć gęstość chmury elektronów na heteroatomie i sprawić, że tworzenie wiązania koordynacyjnego będzie bardziej stabilne, co sprzyja poprawie skuteczności hamowania korozji. Jednakże rozpuszczalność Surfaktantu o zbyt długim łańcuchu węglowym maleje, co powoduje, że stężenie surfaktantu w ośrodku korozyjnym nie osiąga stężenia wymaganego do adsorpcji nasyconej. Dlatego po osiągnięciu określonej długości łańcucha dalsze zwiększanie liczby atomów węgla będzie zmniejszać skuteczność hamowania korozji.