Chất hoạt động bề mặt đóng vai trò trực tiếp và gián tiếp trong quá trình lắng đọng điện

2021-11-03 00:57:38

Khi Chất hoạt động bề mặt được hấp phụ trên bề mặt kim loại, các nhóm ưa nước của chúng cũng bị hấp phụ trên bề mặt kim loại. Do tính chất khác nhau của các nhóm ưa nước nên chúng bị hấp phụ vật lý hoặc hóa học trên 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, một lớp hấp phụ phân tử đơn lẻ được hình thành trên bề mặt kim loại và phần không phân cực kỵ nước tạo thành một hàng rào chống thấm nước trong dung dịch nước để bao phủ bề mặt kim loại. 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 của nó. Khi nồng độ tăng lên đạt mức hấp phụ bão hòa trên bề mặt kim loại thì hiệu quả ức chế tốt. Đối với một loạt chất hoạt động bề mặt, hiệu suất ức chế đạt giá trị lớn gần nồng độ mixen tới hạn CMC.  

Ảnh hưởng của alkyl chuỗi dài kỵ nước đến khả năng ức chế ăn mòn rất phức tạp. Khi chiều dài chuỗi ngắn và có ít nhóm alkyl trên các nguyên tử dị hợp, việc kéo dài chuỗi carbon và tăng nhóm alkyl có thể cải thiện khả năng 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 và cặp electron đơn độc tạo thành liên kết phối trí với các ion kim loại trên bề mặt kim loại. Alkyl là một nhóm đẩy điện tử. Sự phát triển của chuỗi carbon và alkyl có thể cải thiện hiệu ứng đẩy điện tử, tăng mật độ đám mây điện tử trên các nguyên tử dị hợp, làm cho liên kết phối hợp hình thành ổn định hơn và 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 của nó 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, việc tăng thêm số lượng nguyên tử carbon sẽ làm giảm hiệu quả ức chế ăn mòn.   

Trong quá trình mạ crom, hiệu suất dòng điện cực kỳ thấp (10% ~ 15%) và sử dụng cực dương chì không hòa tan. Sau khi bật nguồn, một lượng lớn hydro và oxy được tạo ra ở cả hai cực, dễ tạo ra khói axit cromic có hại, gây ô nhiễm môi trường, gây nguy hiểm cho sức khỏe của người vận hành và gây ăn mòn thiết bị. Để ngăn chặn sự hình thành sương mù crom, có thể thêm một lượng nhỏ chất hoạt động bề mặt perfluoroalkane ether sulfonate vào dung dịch mạ crom, Một lớp bọt được hình thành trên bề mặt dung dịch khi mạ crom, ngăn chặn sự thoát ra của sương mù crom, đảm bảo sức khỏe của người vận hành và giảm tiêu thụ axit cromic.

Các chất hoạt động bề mặt được sử dụng trong mạ điện đóng vai trò trực tiếp và gián tiếp trong quá trình mạ điện. Bản chất của những vai trò này là chất hoạt động bề mặt của các hợp chất hữu cơ ở bề mặt tiếp xúc giữa điện cực và dung dịch. Với sự tiến bộ của khoa học công nghệ, việc ứng dụng chất hoạt động bề mặt trong mạ điện sẽ ngày càng được coi trọng và phát triển.