Làm thế nào để chứng minh rằng chất hoạt động bề mặt hoạt động như chất ức chế ăn mòn thông qua hiệu ứng che phủ hình học

2019-08-07 10:07:03

Một số chất hoạt động bề mặt có đặc tính ức chế ăn mòn thường được sử dụng trong các dung dịch axit và trung tính yếu, đặc biệt là trong nước thải dầu nơi khả năng chống ăn mòn kim loại thường dựa trên chất hoạt động bề mặt lipophilic. Các chất hoạt động bề mặt với sự ức chế ăn mòn có thể tạo thành màng hấp phụ trên bề mặt kim loại. Phân tích phổ năng lượng XPS và quang phổ trở kháng điện hóa của bề mặt điện cực kim loại trong môi trường ăn mòn có chứa chất hoạt động bề mặt có thể chứng minh rằng chất hoạt động bề mặt đóng vai trò là chất ức chế ăn mòn thông qua hiệu ứng che phủ hình học.

Khi chất hoạt động bề mặt hấp phụ trên bề mặt kim loại, nhóm ưa nước của nó sẽ hấp phụ trên bề mặt kim loại. Do tính chất khác nhau của nhóm ưa nước, nó có sự hấp phụ vật lý hoặc hóa học với bề mặt kim loại. Các đường đẳng nhiệt hấp phụ của các chất hoạt động bề mặt khác nhau trên bề mặt kim loại tuân theo các đường đẳng nhiệt hấp phụ khác nhau. Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt thấp, một lớp hấp phụ phân tử được hình thành trên bề mặt kim loại. Phần không phân cực kỵ nước tạo thành một hàng rào chống thấm nước bao phủ bề mặt kim loại trong dung dịch nước. Khi nồng độ cao, một màng hấp phụ hai lớp được hình thành trên bề mặt kim loại do sự tương tác của các nhóm kỵ nước. Sự gia tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt có thể cải thiện hiệu quả ức chế ăn mòn của nó. Khi nồng độ tăng đến độ hấp phụ bão hòa trên bề mặt kim loại, hiệu quả ức chế ăn mòn cho thấy hiệu suất tốt. Đối với một loạt các chất hoạt động bề mặt, hiệu quả ức chế ăn mòn đạt đến mức cao gần cmc nồng độ micelle quan trọng. Một loại

Tác dụng của chuỗi alkyl dài kỵ nước đối với sự ức chế ăn mòn rất phức tạp. Khi chiều dài chuỗi ngắn và số lượng alkyl trên các dị thể nhỏ, sự ức chế ăn mòn của chất hoạt động bề mặt có thể được tăng cường bằng cách tăng chuỗi carbon và nhóm alkyl. Điều này là do sự hấp phụ của các chất hoạt động bề mặt trên bề mặt kim loại là một liên kết phối trí được hình thành bởi các dị thể cung cấp các electron đơn độc cho các ion kim loại trên bề mặt kim loại. Alkyl là một nhóm lực đẩy điện tử. Sự tăng trưởng của chuỗi carbon và alkyl có thể tăng cường hiệu ứng đẩy electron, tăng mật độ của đám mây điện tử trên các dị thể và làm cho liên kết phối trí được hình thành ổn định hơn. Nó rất hữu ích để cải thiện hiệu quả ức chế ăn mòn. Tuy nhiên, độ hòa tan của chất hoạt động bề mặt với chuỗi carbon quá dài giảm, do đó nồng độ chất hoạt động bề mặt trong môi trường ăn mòn không thể đạt được nồng độ cần thiết cho sự hấp phụ bão hòa. Do đó, sau khi đạt được độ dài chuỗi nhất định, hiệu quả ức chế giảm bằng cách tăng thêm số lượng nguyên tử carbon. Một loại

Các amin chuỗi dài thường được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn cho kim loại trong môi trường axit. Ví dụ, cetylpyridine clorua là một amin bậc ba và có thể được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn kẽm trong dung dịch axit clohydric 0,5 mol / L.

Chất hoạt động bề mặt este sorbitol axit béo không dẫn xuất và dẫn xuất polyoxyetylen của este axit béo sorbitol có thể được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn cho thép trong hệ thống nước. Có thể sử dụng alkylphenol polyoxyetylen làm chất ức chế ăn mòn cho thép khi được kết hợp với borat kim loại kiềm và axit nitric molybdate. Một hỗn hợp của nonylphenol polyoxyetylen và polyoxyetylen amin với muối amoni bậc bốn và rượu alkynyl có thể được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn kim loại trong giếng phun nước mỏ dầu.