Die Wirksamkeit der Korrosionshemmung kann durch eine Erhöhung der Tensidkonzentration verbessert werden

2020-11-24 17:16:36

Tenside haben lipophile und hydrophile Gruppen, bei denen es sich um amphiphile Moleküle handelt. Wasser ist eine stark polare Flüssigkeit. Wenn ein Tensid in Wasser gelöst wird, ziehen seine hydrophile Gruppe und seine Wasserphase nach dem Prinzip ähnlicher Polarität und entgegengesetzter Polarität Wasser an und lösen sich darin auf, während seine oleophile Gruppe Wasser abstößt und Wasser verlässt. Dadurch werden Tensidmoleküle (oder Ionen) an der Grenzfläche zweier Phasen adsorbiert, was die Grenzflächenspannung zwischen den beiden Phasen verringert. Je mehr Tensidmoleküle (oder Ionen) an der Grenzfläche adsorbiert werden, desto stärker verringert sich die Grenzflächenspannung.

Wenn das Tensid auf der Metalloberfläche adsorbiert, adsorbiert die hydrophile Gruppe auf der Metalloberfläche. Aufgrund der unterschiedlichen Eigenschaften der hydrophilen Gruppe kommt es zur physikalischen Adsorption bzw. chemischen Adsorption an der Metalloberfläche. Die Adsorptionsisothermen verschiedener Tenside auf der Metalloberfläche folgen unterschiedlichen Adsorptionsisothermen. Wenn die Tensidkonzentration niedrig ist, bildet sich auf der Metalloberfläche eine einschichtige Adsorptionsschicht, und der hydrophobe unpolare Teil bildet eine wasserabweisende Barriere, die die Metalloberfläche bedeckt.

Bei hoher Konzentration bildet sich aufgrund der Wechselwirkung hydrophober Gruppen ein bimolekularer Adsorptionsfilm auf der Metalloberfläche. Wenn die Konzentration des Tensids bis zur Sättigungsadsorption auf der Metalloberfläche ansteigt, zeigt es eine gute Hemmwirkung. Bei einer Reihe von Tensiden erreicht die Inhibitionseffizienz nahe der kritischen Mizellenkonzentration CMC einen hohen Wert. Eine Art

Die Wirkung hydrophober langkettiger Alkyle auf die Korrosionshemmung ist komplex. Wenn die Kettenlänge kurz und die Alkylgruppe am Heteroatom kleiner ist, kann die korrosionshemmende Wirkung des Tensids durch eine Verlängerung der Kohlenstoffkette und eine Erhöhung der Alkylgruppe verbessert werden. Dies liegt daran, dass die Adsorption von Tensiden auf der Metalloberfläche durch Heteroatome erfolgt, die eine Koordinationsbindung mit Metallionen auf der Metalloberfläche bilden. Die Alkylgruppe ist die elektronenabweisende Gruppe. Das Wachstum der Kohlenstoffkette und die Zunahme der Alkylgruppe können den Elektronenabstoßungseffekt verbessern, die Dichte der Elektronenwolke am Heteroatom erhöhen und die Bildung von Koordinationsbindungen stabiler machen, was zur Verbesserung der Korrosionshemmungseffizienz beiträgt. Allerdings nimmt die Löslichkeit von Tensiden mit zu langer Kohlenstoffkette ab, was dazu führt, dass die Konzentration des Tensids im Korrosionsmedium nicht die für eine gesättigte Adsorption erforderliche Konzentration erreicht. Daher führt eine weitere Erhöhung der Anzahl der Kohlenstoffatome nach Erreichen einer bestimmten Kettenlänge zu einer Verringerung der Korrosionshemmwirkung.