Η αποτελεσματικότητα αναστολής της διάβρωσης μπορεί να βελτιωθεί με την αύξηση της συγκέντρωσης τασιενεργού

2020-11-24 17:16:36

Τα επιφανειοδραστικά έχουν λιπόφιλες και υδρόφιλες ομάδες, οι οποίες είναι αμφίφιλα μόρια. Το νερό είναι ένα ισχυρό πολικό υγρό. Όταν το επιφανειοδραστικό διαλύεται στο νερό, σύμφωνα με την αρχή της παρόμοιας πολικότητας και της αντίθετης πολικότητας, η υδρόφιλη ομάδα και η υδατική φάση του έλκονται και διαλύονται στο νερό, ενώ η ελαιόφιλη ομάδα του απωθεί το νερό και αφήνει νερό. Ως αποτέλεσμα, τα μόρια (ή ιόντα) τασιενεργού απορροφώνται στη διεπιφάνεια δύο φάσεων, γεγονός που μειώνει τη διεπιφανειακή τάση μεταξύ των δύο φάσεων. Όσο περισσότερη προσρόφηση επιφανειοδραστικών μορίων (ή ιόντων) στη διεπιφάνεια, τόσο μεγαλύτερη είναι η μείωση της διεπιφανειακής τάσης.

Όταν το επιφανειοδραστικό προσροφάται στη μεταλλική επιφάνεια, η υδρόφιλη ομάδα προσροφάται στη μεταλλική επιφάνεια. Λόγω των διαφορετικών ιδιοτήτων της υδρόφιλης ομάδας, η φυσική προσρόφηση ή η χημική προσρόφηση συμβαίνει με την επιφάνεια του μετάλλου. Οι ισόθερμες προσρόφησης διαφορετικών τασιενεργών στην μεταλλική επιφάνεια ακολουθούν διαφορετικές ισόθερμες προσρόφησης. Όταν η συγκέντρωση του επιφανειοδραστικού είναι χαμηλή, σχηματίζεται ένα στρώμα προσρόφησης μονοστοιβάδας στη μεταλλική επιφάνεια και το υδρόφοβο μη πολικό τμήμα σχηματίζει ένα υδατοαπωθητικό φράγμα που καλύπτει τη μεταλλική επιφάνεια.

Όταν η συγκέντρωση είναι υψηλή, σχηματίζεται ένα φιλμ προσρόφησης διμοριακής στιβάδας στην επιφάνεια του μετάλλου λόγω της αλληλεπίδρασης υδρόφοβων ομάδων. Όταν η συγκέντρωση της επιφανειοδραστικής ουσίας αυξάνεται σε προσρόφηση κορεσμού στην επιφάνεια του μετάλλου, δείχνει καλή αποτελεσματικότητα αναστολής. Για μια σειρά επιφανειοδραστικών, η αποτελεσματικότητα αναστολής φτάνει σε υψηλή τιμή κοντά στην κρίσιμη συγκέντρωση μικκυλίου CMC. Ένα είδος

Η επίδραση του υδρόφοβου μακράς αλυσίδας αλκυλίου στην αναστολή της διάβρωσης είναι πολύπλοκη. Όταν το μήκος της αλυσίδας είναι μικρό και η ομάδα αλκυλίου στο ετεροάτομο είναι μικρότερη, το αποτέλεσμα αναστολής της διάβρωσης του επιφανειοδραστικού μπορεί να βελτιωθεί με επιμήκυνση της ανθρακικής αλυσίδας και αύξηση της αλκυλομάδας. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η προσρόφηση επιφανειοδραστικών ουσιών σε μεταλλική επιφάνεια παρέχεται από ετεροάτομα για να σχηματιστεί ένας δεσμός συντονισμού με μεταλλικά ιόντα στην μεταλλική επιφάνεια. Η αλκυλομάδα είναι η ηλεκτρονιοαπωθητική ομάδα. Η ανάπτυξη της ανθρακικής αλυσίδας και η αύξηση της ομάδας αλκυλίου μπορεί να βελτιώσει το φαινόμενο απώθησης ηλεκτρονίων, να αυξήσει την πυκνότητα του νέφους ηλεκτρονίων στο ετεροάτομο και να κάνει τον σχηματισμό δεσμού συντονισμού πιο σταθερό, γεγονός που συμβάλλει στη βελτίωση της αποτελεσματικότητας αναστολής της διάβρωσης. Ωστόσο, η διαλυτότητα της επιφανειοδραστικής ουσίας με πολύ μακριά ανθρακική αλυσίδα μειώνεται, γεγονός που κάνει τη συγκέντρωση της επιφανειοδραστικής ουσίας στο μέσο διάβρωσης να μην φτάνει τη συγκέντρωση που απαιτείται για την 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.