تحتوي جزيئات الفاعل بالسطح على مجموعات محبة للدهون ومحبة للماء

2022-09-19 00:46:26

عندما يكون التركيز مرتفعًا، يتم تشكيل طبقة امتزاز ثنائية الطبقة على سطح المعدن بسبب تفاعل المجموعات الكارهة للماء. زيادة تركيز الفاعل بالسطح يمكن أن يحسن كفاءة تثبيط التآكل. عندما يتم زيادة التركيز للوصول إلى الامتزاز المشبع على سطح المعدن، فإنه يظهر كفاءة جيدة في تثبيط التآكل. بالنسبة لسلسلة معينة من المواد الخافضة للتوتر السطحي، تكون كفاءة تثبيط التآكل هي أن تركيز المذيلة الحرج cmc يصل إلى قيمة كبيرة. 

يعد تأثير مجموعات الألكيل طويلة السلسلة الكارهة للماء على تثبيط التآكل أكثر تعقيدًا. عندما يكون طول السلسلة أقصر وتكون مجموعات الألكيل في الذرات غير المتجانسة أقل، فإن إطالة سلسلة الكربون وزيادة مجموعات الألكيل يمكن أن تحسن تأثير تثبيط التآكل للمواد الخافضة للتوتر السطحي. وذلك لأن امتصاص المواد الخافضة للتوتر السطحي على سطح المعدن يتم توفيره بواسطة ذرات مغايرة لتوفير أزواج إلكترون وحيدة لتكوين روابط تنسيق مع أيونات المعدن على سطح المعدن. مجموعة الألكيل هي مجموعة طاردة للإلكترونات. يزيد التأثير من كثافة سحابة الإلكترون على الذرة غير المتجانسة، مما يجعل رابطة التنسيق المشكلة أكثر استقرارًا، وهو أمر مفيد لتحسين كفاءة تثبيط التآكل. ومع ذلك، فإن قابلية ذوبان المواد الخافضة للتوتر السطحي ذات سلاسل الكربون الطويلة جدًا تنخفض، بحيث لا يمكن أن يصل التركيز في الوسط المتآكل إلى التركيز المطلوب للامتزاز المشبع. لذلك، بعد الوصول إلى طول سلسلة معين، يزداد عدد ذرات الكربون، وتنخفض كفاءة تثبيط التآكل. . 

تحتوي جزيئات الفاعل بالسطح على مجموعات محبة للدهون ومحبة للماء وهي جزيئات أمفيفيلية. الماء سائل قطبي قوي. عندما يذوب الفاعل بالسطح في الماء، وفقًا لمبدأ القطبية المماثلة والقطبية المعاكسة، تنجذب مجموعته المحبة للماء والماء وتذوب في الماء، وتكون مجموعته المحبة للدهون قابلة للذوبان في الماء. يتنافر بعضها البعض ويترك الماء، ونتيجة لذلك، يتم امتصاص جزيئات الفاعل بالسطح (أو الأيونات) على السطح البيني للمرحلتين، بحيث يتم تقليل التوتر السطحي بين المرحلتين. كلما زاد امتصاص جزيئات الفاعل بالسطح (أو الأيونات) على السطح البيني، زاد انخفاض التوتر السطحي.

عندما يتم امتصاص المادة الخافضة للتوتر السطحي على سطح المعدن، يتم امتصاص مجموعتها المحبة للماء على سطح المعدن. بسبب الخصائص المختلفة للمجموعة المحبة للماء، يحدث الامتزاز الفيزيائي أو الامتزاز الكيميائي مع السطح المعدني. إن امتزاز المواد الخافضة للتوتر السطحي المختلفة على سطح المعدن يتبع درجات حرارة مختلفة للامتزاز. عندما يكون تركيز الفاعل بالسطح منخفضًا، تتشكل طبقة امتصاص أحادية الجزيئية على سطح المعدن، ويشكل الجزء غير القطبي الكاره للماء حاجزًا طاردًا للماء في المحلول المائي. مغطاة بأسطح معدنية.