Hiệu quả ức chế ăn mòn có thể được cải thiện khi tăng nồng độ chất hoạt động bề mặt

2020-11-24 17:16:36

Chất hoạt động bề mặt có các nhóm ưa mỡ và ưa nước, 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 pha nước của nó hút và hòa tan trong nước, trong khi nhóm oleophilic của nó đẩy nước và tách nước. Kết quả là, các phân tử Chất hoạt động bề mặt (hoặc ion) được hấp phụ trên bề mặt phân cách của hai pha, làm giảm sức căng bề mặt giữa hai pha. Càng hấp phụ nhiều phân tử chất hoạt động bề mặt (hoặc ion) trên bề mặt thì sức căng bề mặt càng giảm.

Khi chất hoạt động bề mặt hấp phụ trên bề mặt kim loại thì nhóm ưa nước sẽ 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. 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, lớp hấp phụ đơn lớp được hình thành trên bề mặt kim loại và phần không phân cực kỵ nước tạo thành hàng rào chống thấm nước bao phủ bề mặt kim loại.

Khi nồng độ cao, màng hấp phụ lớp lưỡng phân tử được hình thành trên bề mặt kim loại do sự tương tác của các nhóm kỵ nước. Khi nồng độ chất hoạt động bề mặt tăng đến mức hấp phụ bão hòa trên bề mặt kim loại cho thấy hiệu quả ức chế tốt. Đối với một loạt chất hoạt động bề mặt, hiệu suất ức chế đạt giá trị cao gần nồng độ mixen tới hạn CMC. Một loại

Tác dụng của alkyl chuỗi dài kỵ nước đối với khả năng ức chế ăn mòn rất phức tạp. Khi chiều dài chuỗi ngắn và nhóm alkyl trên nguyên tử dị hợp ít hơn, tác dụng ức chế ăn mòn của chất hoạt động bề mặt có thể được cải thiện bằng cách kéo dài chuỗi carbon và tăng nhóm alkyl. Điều này là do sự hấp phụ của chất hoạt động bề mặt trên bề mặt kim loại được cung cấp bởi các dị thể để tạo thành liên kết phối trí với các ion kim loại trên bề mặt kim loại. Nhóm alkyl là nhóm đẩy electron. Sự phát triển của chuỗi carbon và sự gia tăng của nhóm alkyl có thể cải thiện hiệu ứng đẩy electron, tăng mật độ đám mây điện tử trên dị thể và làm cho sự hình thành liên kết phối trí ổn định hơn, có lợi cho việc 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 khiến nồng độ chất hoạt động bề mặt trong môi trường ăn mòn không 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.