Làm thế nào để chứng minh rằng chất hoạt động bề mặt đóng vai trò là chất ức chế ăn mòn thông qua hiệu ứng bao phủ hình học

2019-07-24 00:19:50

Một số Chất hoạt động bề mặt có đặc tính ức chế ăn mòn thường được sử dụng trong các dung dịch axit yếu và trung tính, đặc biệt là trong nước thải có dầu, nơi khả năng chống ăn mòn kim loại thường dựa trên Chất hoạt động bề mặt ưa mỡ. Chất hoạt động bề mặt có tác dụng 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 hoạt động như chất ức chế ăn mòn thông qua hiệu ứng bao 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 nên nó có khả năng hấp phụ vật lý hoặc hóa học với bề mặt kim loại. 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 đơn 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, 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 mức hấp phụ bão hòa trên bề mặt kim loại, hiệu quả ức chế ăn mòn cho thấy hiệu quả tốt. Đối với một loạt chất hoạt động bề mặt, hiệu quả ức chế ăn mòn đạt mức cao gần nồng độ mixen tới hạn cmc. Một loại

Tác dụng ức chế ăn mòn của chuỗi alkyl dài kỵ nước rất phức tạp. Khi chiều dài chuỗi ngắn và số lượng alkyl trên các nguyên tử khác loại nhỏ, khả năng 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 chất hoạt động bề mặt trên bề mặt kim loại là liên kết phối trí được hình thành bởi các nguyên tử khác loại cung cấp electron đơn độc cho các ion kim loại trên bề mặt kim loại. Alkyl là nhóm đẩy electron. Sự phát triển của chuỗi carbon và alkyl có thể tăng cường hiệu ứng đẩy electron, tăng mật độ đám mây electron trên các nguyên tử dị hợp và làm cho liên kết phối trí hình thành ổn định hơn. Nó rất hữu ích để nâng cao hiệu quả ức chế ăn mòn. Tuy nhiên, độ hòa tan của chất hoạt động bề mặt có 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 quá trình hấp phụ bão hòa. Do đó, sau khi đạt đến độ dài chuỗi nhất định, hiệu quả ức chế giảm do số lượng nguyên tử carbon tăng thêm. Một loại

Các amin chuỗi dài thường được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn kim loại trong môi trường axit. Ví dụ, cetylpyridin 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 không ion sorbitol este axit béo 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. Alkylphenol polyoxyethylene ether có thể được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn cho thép khi nó được kết hợp với borat kim loại kiềm và axit nitric molybdate. Hỗn hợp nonylphenol polyoxyethylene ether và polyoxyethylene amin với muối amoni bậc bốn tuần hoàn và rượu alkynyl có thể được sử dụng làm chất ức chế ăn mòn kim loại trong giếng phun nước mỏ dầu.