Phân tử chất hoạt động bề mặt có nhóm ưa mỡ và nhóm ưa nước

2022-09-19 00:46:26

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 tăng nồng độ để đạt được sự hấp phụ bão hòa trên bề mặt kim loại, nó cho thấy hiệu quả ức chế ăn mòn tốt. Đối với một loạt Chất hoạt động bề mặt nhất định, hiệu quả ức chế ăn mòn là Nồng độ mixen tới hạn cmc đạt giá trị lớn. 

Tác dụng ức chế ăn mòn của các nhóm alkyl chuỗi dài kỵ nước phức tạp hơn. Khi chiều dài chuỗi ngắn hơn và nhóm alkyl trên các nguyên tử dị hợp ít hơn, việc kéo dài chuỗi carbon và tăng nhóm alkyl có thể cải thiện tác dụng ức chế ăn mòn của Chất hoạt động bề mặt. Điều này là do sự hấp phụ của chất hoạt động bề mặt trên bề mặt kim loại được cung cấp bởi các nguyên tử dị hợp để cung cấp các cặp electron đơn độc tạo thành liên kết phối trí với các ion kim loại trên bề mặt kim loại. Nhóm alkyl là nhóm đẩy electron. Hiệu ứng này làm tăng mật độ đám mây điện tử trên nguyên tử dị hợp, làm cho liên kết phối trí được hình thành ổn định hơn, điều này có lợi cho việc cải thiện 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 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, số lượng nguyên tử carbon sẽ tăng thêm và hiệu quả ức chế ăn mòn giảm. . 

Các phân tử chất hoạt động bề mặt có các nhóm ưa mỡ và ưa nước và là các phân tử lưỡng tính. Nước là chất lỏng phân cực mạnh. Khi chất hoạt động bề mặt hòa tan trong nước, theo nguyên tắc phân cực tương tự và phân cực ngược nhau, nhóm ưa nước và nước của nó bị thu hút và hòa tan trong nước, còn nhóm ưa mỡ của nó hòa tan trong nước. Đẩy nhau và để lại nước, kết quả là các phân tử chất hoạt động bề mặt (hoặc ion) bị hấp phụ trên bề mặt phân cách của hai pha, do đó sức căng bề mặt giữa hai pha giảm đi. Càng nhiều phân tử chất hoạt động bề mặt (hoặc ion) được hấp phụ trên bề mặt thì sức căng bề mặt càng giảm.

Khi chất hoạt động bề mặt được hấp phụ trên bề mặt kim loại, nhóm ưa nước của nó cũng bị hấp phụ trên bề mặt kim loại. Do tính chất khác nhau của nhóm ưa nước nên sự hấp phụ vật lý hoặc hấp phụ hóa học xảy ra với bề mặt kim loại. Sự 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, lớp hấp phụ đơn phân tử được hình thành trên bề mặt kim loại và phần không phân cực kỵ nước tạo thành hàng rào chống thấm nước trong dung dịch nước. được phủ bằng bề mặt kim loại.