Τα επιφανειοδραστικά παίζουν άμεσο και έμμεσο ρόλο στη διαδικασία ηλεκτροαπόθεσης

2021-11-03 00:57:38

Όταν τα επιφανειοδραστικά προσροφούνται στην επιφάνεια του μετάλλου, οι υδρόφιλες ομάδες τους προσροφούνται στην μεταλλική επιφάνεια. Λόγω των διαφορετικών ιδιοτήτων των υδρόφιλων ομάδων, προσροφούνται φυσικά ή χημικά στην μεταλλική επιφάνεια. Η προσρόφηση διαφορετικών τασιενεργών στην μεταλλική επιφάνεια ακολουθεί διαφορετικές ισόθερμες προσρόφησης. Όταν η συγκέντρωση τασιενεργού είναι χαμηλή, σχηματίζεται ένα στρώμα προσρόφησης ενός μορίου στην επιφάνεια του μετάλλου και το υδρόφοβο μη πολικό μέρος σχηματίζει ένα υδατοαπωθητικό φράγμα στο υδατικό διάλυμα για να καλύψει τη μεταλλική επιφάνεια. Όταν η συγκέντρωση είναι υψηλή, ένα φιλμ προσρόφησης διπλής στοιβάδας σχηματίζεται στην επιφάνεια του μετάλλου λόγω της αλληλεπίδρασης υδρόφοβων ομάδων. Η αύξηση της συγκέντρωσης του επιφανειοδραστικού μπορεί να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα αναστολής του. Όταν η συγκέντρωση αυξάνεται για να φτάσει σε κορεσμένη προσρόφηση στην επιφάνεια του μετάλλου, δείχνει καλή αποτελεσματικότητα αναστολής. Για μια σειρά επιφανειοδραστικών ουσιών, η αποτελεσματικότητα αναστολής φτάνει σε μεγάλη τιμή κοντά στην κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου CMC.  

Η επίδραση του υδρόφοβου αλκυλίου μακράς αλυσίδας στην αναστολή της διάβρωσης είναι πολύπλοκη. Όταν το μήκος της αλυσίδας είναι μικρό και υπάρχουν λίγες αλκυλομάδες στα ετεροάτομα, η παράταση της ανθρακικής αλυσίδας και η αύξηση της ομάδας αλκυλίου μπορεί να βελτιώσει την αναστολή διάβρωσης του επιφανειοδραστικού. Αυτό συμβαίνει επειδή η προσρόφηση της επιφανειοδραστικής ουσίας στην μεταλλική επιφάνεια παρέχεται από τα ετεροάτομα και το μοναχικό ζεύγος ηλεκτρονίων σχηματίζει έναν δεσμό συντονισμού με τα μεταλλικά ιόντα στην μεταλλική επιφάνεια. Το αλκύλιο είναι μια ηλεκτρονιοαπωθητική ομάδα. Η ανάπτυξη της ανθρακικής αλυσίδας και του αλκυλίου μπορεί να βελτιώσει την απωθητική επίδραση ηλεκτρονίων, να αυξήσει την πυκνότητα του νέφους ηλεκτρονίων στα ετεροάτομα, να κάνει τον σχηματισμένο δεσμό συντονισμού πιο σταθερό και να βελτιώσει την αποτελεσματικότητα αναστολής της διάβρωσης. Ωστόσο, η διαλυτότητα του επιφανειοδραστικού με πολύ μεγάλη ανθρακική αλυσίδα μειώνεται, έτσι ώστε η συγκέντρωσή του σε διαβρωτικό μέσο να μην μπορεί να φτάσει τη συγκέντρωση που απαιτείται για κορεσμένη προσρόφηση. Επομένως, μετά την επίτευξη ενός συγκεκριμένου μήκους αλυσίδας, η περαιτέρω αύξηση του αριθμού των ατόμων άνθρακα θα μειώσει την αποτελεσματικότητα αναστολής της διάβρωσης.   

Κατά τη διάρκεια της επιχρωμίωσης, η απόδοση ρεύματος είναι εξαιρετικά χαμηλή (10% ~ 15%) και χρησιμοποιείται αδιάλυτη άνοδος μολύβδου. Μετά την ενεργοποίηση, δημιουργείται μεγάλη ποσότητα υδρογόνου και οξυγόνου και στους δύο πόλους, κάτι που είναι εύκολο να παράγει επιβλαβή καπνό χρωμικού οξέος, να μολύνει το περιβάλλον, να θέσει σε κίνδυνο την υγεία των χειριστών και να προκαλέσει διάβρωση του εξοπλισμού. Προκειμένου να ανασταλεί η δημιουργία ομίχλης χρωμίου, μια μικρή ποσότητα επιφανειοδραστικού υπερφθοροαλκανικού αιθεροσουλφονικού μπορεί να προστεθεί στο διάλυμα επιχρωμίωσης. Ένα στρώμα αφρού σχηματίζεται στην επιφάνεια του διαλύματος κατά την επίστρωση χρωμίου, το οποίο αναστέλλει τη διαφυγή του νέφους χρωμίου, το οποίο διασφαλίζει την υγεία του οξέος και διασφαλίζει την υγεία του χειριστή.

Οι επιφανειοδραστικές ουσίες που χρησιμοποιούνται στην ηλεκτρολυτική επιμετάλλωση παίζουν άμεσο και έμμεσο ρόλο στη διαδικασία ηλεκτροαπόθεσης. Η ουσία αυτών των ρόλων είναι η επιφανειοδραστική ουσία των οργανικών ενώσεων στη διεπιφάνεια μεταξύ ηλεκτροδίου και διαλύματος. Με την πρόοδο της επιστήμης και της τεχνολογίας, η εφαρμογή επιφανειοδραστικών ουσιών στην ηλεκτροαπόθεση θα εκτιμηθεί και θα αναπτυχθεί περαιτέρω.