界面活性剤が幾何学的被覆効果により腐食抑制剤として作用することを証明する方法

2019-08-07 10:07:03

腐食抑制特性のある界面活性剤は、一般に弱酸性および中性溶液で、特に金属腐食耐性が通常親油性界面活性剤に基づいている油性下水で使用されます。腐食抑制剤を含む界面活性剤は、金属表面に吸着膜を形成します。界面活性剤を含む腐食媒体中の金属電極表面のXPSエネルギースペクトル分析と電気化学インピーダンススペクトロスコピーは、界面活性剤が幾何学的被覆効果により腐食抑制剤として作用することを証明できます。

界面活性剤が金属表面に吸着すると、その親水基が金属表面に吸着します。親水基の性質が異なるため、金属表面との物理的または化学的吸着があります。金属表面上の異なる界面活性剤の吸着等温線は、異なる吸着等温線に従います。界面活性剤の濃度が低い場合、単一分子吸着層が金属表面に形成されます。疎水性の非極性部分は、水溶液中の金属表面を覆う撥水性バリアを形成します。濃度が高い場合、疎水基の相互作用により、金属表面に二層吸着膜が形成されます。界面活性剤濃度の増加は、その腐食抑制効率を改善できます。濃度が金属表面への飽和吸着まで増加すると、腐食抑制効率は良好な性能を示します。一連の界面活性剤の場合、腐食抑制効率は臨界ミセル濃度cmc近くで高レベルに達します。のようなもの

疎水性の長いアルキル鎖が腐食抑制に及ぼす影響は複雑です。鎖長が短く、ヘテロ原子のアルキル数が小さい場合、界面活性剤の腐食抑制は、炭素鎖とアルキル基の増加により強化できます。これは、金属表面への界面活性剤の吸着が、金属表面の金属イオンに孤立電子を提供するヘテロ原子によって形成される配位結合であるためです。アルキルは電子反発基です。炭素鎖とアルキルの成長は、電子の反発効果を高め、ヘテロ原子上の電子雲の密度を高め、形成された配位結合をより安定させることができます。腐食抑制の効率を改善することは有用です。ただし、炭素鎖が長すぎる界面活性剤の溶解度は低下するため、腐食性媒体中の界面活性剤の濃度は、飽和吸着に必要な濃度に達することができません。したがって、特定の鎖長に達した後、炭素原子の数をさらに増やすことにより、阻害効率が低下します。のようなもの

長鎖アミンは、酸性媒体中の金属の腐食防止剤として一般的に使用されています。たとえば、塩化セチルピリジンは三級アミンであり、0.5 mol / L塩酸溶液の亜鉛腐食防止剤として使用できます。

非イオン性界面活性剤ソルビトール脂肪酸エステルおよびソルビトール脂肪酸エステルのポリオキシエチレン誘導体は、水系の鉄鋼の腐食防止剤として使用できます。アルキルフェノールポリオキシエチレンエーテルは、アルカリ金属ホウ酸塩およびモリブデン酸硝酸と組み合わせると、鋼の腐食防止剤として使用できます。ノニルフェノールポリオキシエチレンエーテルとポリオキシエチレンアミンと環状第4アンモニウム塩およびアルキニルアルコールの混合物は、油田の注水井の金属腐食防止剤として使用できます。