Ефективність інгібування корозії може бути покращена зі збільшенням концентрації ПАР

2020-11-24 17:16:36

ПАР мають ліпофільні та гідрофільні групи, які є амфіфільними молекулами. Вода – сильна полярна рідина. Коли поверхнево-активна речовина розчиняється у воді, відповідно до принципу подібної полярності та протилежної полярності, її гідрофільна група та водна фаза притягуються та розчиняються у воді, тоді як її олеофільна група відштовхує воду та залишає воду. У результаті молекули ПАР (або іони) адсорбуються на межі розділу двох фаз, що зменшує міжфазний натяг між двома фазами. Чим більша адсорбція молекул поверхнево-активної речовини (або іонів) на межі розділу, тим більше зниження міжфазного натягу.

Коли поверхнево-активна речовина адсорбується на поверхні металу, гідрофільна група адсорбується на поверхні металу. Завдяки різним властивостям гідрофільної групи поверхнею металу відбувається фізична або хімічна адсорбція. Ізотерми адсорбції різних поверхнево-активних речовин на поверхні металу слідують за різними ізотермами адсорбції. Коли концентрація поверхнево-активної речовини низька, на поверхні металу утворюється одношаровий адсорбційний шар, а гідрофобна неполярна частина утворює водовідштовхувальний бар’єр, що покриває поверхню металу.

При високій концентрації на поверхні металу за рахунок взаємодії гідрофобних груп утворюється бімолекулярна шарова адсорбційна плівка. Коли концентрація поверхнево-активної речовини збільшується до насиченої адсорбції на поверхні металу, вона демонструє хорошу ефективність інгібування. Для серії поверхнево-активних речовин ефективність інгібування досягає високого значення поблизу критичної концентрації міцели CMC. Свого роду

Вплив гідрофобного довголанцюгового алкілу на інгібування корозії є складним. Коли довжина ланцюга коротка, а алкільна група на гетероатомі менша, ефект інгібування корозії поверхнево-активної речовини можна покращити подовженням вуглецевого ланцюга та збільшенням алкільної групи. Це пояснюється тим, що адсорбція поверхнево-активних речовин на поверхні металу забезпечується гетероатомами для утворення координаційного зв’язку з іонами металу на поверхні металу. Алкільна група є групою, що відштовхує електрони. Зростання вуглецевого ланцюга та збільшення алкільної групи може покращити ефект відштовхування електронів, збільшити щільність електронної хмари на гетероатомі та зробити утворення координаційного зв’язку більш стабільним, що сприяє підвищенню ефективності інгібування корозії. Однак розчинність поверхнево-активної речовини із занадто довгим вуглецевим ланцюгом зменшується, через що концентрація поверхнево-активної речовини в корозійному середовищі не досягає концентрації, необхідної для насиченої адсорбції. Тому після досягнення певної довжини ланцюга подальше збільшення кількості атомів вуглецю зменшить ефективність інгібування корозії.