Поверхнево-активні речовини відіграють пряму та непряму роль у процесі електроосадження

2021-11-03 00:57:38

Коли поверхнево-активні речовини адсорбуються на поверхні металу, їх гідрофільні групи адсорбуються на поверхні металу. Завдяки різним властивостям гідрофільних груп вони фізично або хімічно адсорбуються на поверхні металу. Адсорбція різних поверхнево-активних речовин на поверхні металу відбувається за різними ізотермами адсорбції. Коли концентрація поверхнево-активної речовини низька, на поверхні металу утворюється адсорбційний шар однієї молекули, а гідрофобна неполярна частина утворює водовідштовхувальний бар’єр у водному розчині для покриття поверхні металу. При високій концентрації на поверхні металу за рахунок взаємодії гідрофобних груп утворюється двошарова адсорбційна плівка. Збільшення концентрації поверхнево-активної речовини може підвищити ефективність її інгібування. Коли концентрація збільшується, щоб досягти насиченої адсорбції на металевій поверхні, вона демонструє хорошу ефективність інгібування. Для ряду поверхнево-активних речовин ефективність інгібування досягає великого значення поблизу критичної концентрації міцели CMC.  

Вплив гідрофобного довголанцюгового алкілу на інгібування корозії є складним. Коли довжина ланцюга коротка і на гетероатомах мало алкільних груп, подовження вуглецевого ланцюга та збільшення алкільної групи може покращити інгібування корозії поверхнево-активної речовини. Це пояснюється тим, що адсорбція поверхнево-активної речовини на поверхні металу забезпечується гетероатомами, а неподілена електронна пара утворює координаційний зв’язок з іонами металу на поверхні металу. Алкіл є групою, що відштовхує електрони. Зростання вуглецевого ланцюга та алкілу може покращити ефект відштовхування електронів, збільшити щільність електронної хмари на гетероатомах, зробити утворений координаційний зв’язок більш стабільним та підвищити ефективність інгібування корозії. Однак розчинність поверхнево-активної речовини із занадто довгим вуглецевим ланцюгом зменшується, так що його концентрація в корозійному середовищі не може досягти концентрації, необхідної для насиченої адсорбції. Тому після досягнення певної довжини ланцюга подальше збільшення кількості атомів вуглецю зменшить ефективність інгібування корозії.   

Під час хромування ефективність струму надзвичайно низька (10% ~ 15%), і використовується нерозчинний свинцевий анод. Після ввімкнення живлення на обох полюсах утворюється велика кількість водню та кисню, які легко утворюють шкідливий дим хромової кислоти, забруднюють навколишнє середовище, загрожують здоров’ю операторів і викликають корозію обладнання. Щоб запобігти утворенню хромового туману, до розчину для хромування можна додати невелику кількість поверхнево-активної речовини перфторалканового ефіру сульфонат. Під час хромування на поверхні розчину утворюється шар піни, який перешкоджає виходу хромового туману, що забезпечує здоров’я оператора та зменшує споживання хромової кислоти.

Поверхнево-активні речовини, які використовуються в гальваніці, відіграють пряму та непряму роль у процесі електроосадження. Сутністю цих ролей є поверхнево-активна речовина органічних сполук на межі розділу між електродом і розчином. З розвитком науки і техніки застосування поверхнево-активних речовин для електроосадження буде цінуватися й розвиватися далі.