Як довести, що поверхнево-активні речовини діють як інгібітори корозії через ефект геометричного покриття

2019-08-06 18:07:03

Деякі поверхнево-активні речовини з властивостями інгібування корозії зазвичай використовуються в слабокислих і нейтральних розчинах, особливо в жирних стічних водах, де стійкість металу до корозії зазвичай базується на ліпофільних поверхнево-активних речовинах. Поверхнево-активні речовини з інгібіторами корозії можуть утворювати адсорбційну плівку на поверхні металу. Аналіз енергетичного спектру XPS і спектроскопія електрохімічного опору поверхні металевого електрода в корозійному середовищі, що містить поверхнево-активні речовини, можуть довести, що поверхнево-активні речовини діють як інгібітори корозії через ефект геометричного покриття.

Коли ПАР адсорбується на поверхні металу, його гідрофільна група адсорбується на поверхні металу. Через різну природу гідрофільної групи вона має фізичну або хімічну адсорбцію металевою поверхнею. Ізотерми адсорбції різних ПАР на поверхні металу відповідають різним ізотермам адсорбції. Коли концентрація поверхнево-активних речовин низька, на поверхні металу утворюється одномолекулярний адсорбційний шар. Гідрофобна неполярна частина утворює водовідштовхувальний бар’єр, що покриває металеву поверхню у водному розчині. When the concentration is high, a bilayer adsorption film is formed on the metal surface due to the interaction of hydrophobic groups. Збільшення концентрації ПАР може підвищити ефективність інгібування корозії. Коли концентрація збільшується до насиченої адсорбції на металевій поверхні, ефективність інгібування корозії демонструє хороші показники. Для ряду поверхнево-активних речовин ефективність інгібування корозії досягає високого рівня поблизу критичної концентрації міцел cmc. Свого роду

Вплив гідрофобного довгого алкільного ланцюга на інгібування корозії є комплексним. Коли довжина ланцюга коротка, а алкільне число на гетероатомах невелике, інгібування корозії поверхнево-активних речовин може бути посилене збільшенням вуглецевого ланцюга та алкільної групи. Це пов’язано з тим, що адсорбція поверхнево-активних речовин на поверхні металу є координаційним зв’язком, утвореним гетероатомами, які забезпечують поодинокі електрони іонам металу на поверхні металу. Алкіл є групою відштовхування електронів. Зростання вуглецевого ланцюга і алкілу може посилити ефект відштовхування електронів, збільшити щільність електронної хмари на гетероатомах і зробити утворений координаційний зв'язок більш стабільним. It is helpful to improve the efficiency of corrosion inhibition. Однак розчинність поверхнево-активних речовин із занадто довгим вуглецевим ланцюгом зменшується, так що концентрація поверхнево-активних речовин у корозійному середовищі не може досягти необхідної концентрації для насиченої адсорбції. Тому після досягнення певної довжини ланцюга ефективність інгібування зменшується за рахунок подальшого збільшення числа атомів вуглецю. Свого роду

Довголанцюгові аміни зазвичай використовуються як інгібітори корозії металів у кислому середовищі. Наприклад, цетилпіридин хлорид є третинним аміном і може використовуватися як інгібітор корозії цинку в 0,5 моль/л розчині соляної кислоти.

Неіонний поверхнево-активний ефір сорбіту і жирної кислоти та поліоксиетиленове похідне ефіру сорбіту і жирної кислоти можна використовувати як інгібітор корозії для сталі у системі водопостачання. Алкілфенол-поліоксіетиленовий ефір можна використовувати як інгібітор корозії для сталі, коли він поєднується з боратом лужного металу та молібдатом азотної кислоти. Суміш поліоксиетиленового ефіру нонілфенолу та поліоксиетиленаміну з циклічною четвертинною амонієвою сіллю та алкініловим спиртом можна використовувати як інгібітор корозії металу в свердловинах для нагнітання води нафтових родовищ.