โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวมีกลุ่มไลโปฟิลิกและไฮโดรฟิลิก

2022-09-19 00:46:26

เมื่อความเข้มข้นสูง ฟิล์มดูดซับสองชั้นจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวโลหะเนื่องจากปฏิกิริยาของกลุ่มที่ไม่ชอบน้ำ การเพิ่มความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการยับยั้งการกัดกร่อนได้ เมื่อความเข้มข้นเพิ่มขึ้นเพื่อให้ถึงการดูดซับความอิ่มตัวบนพื้นผิวโลหะ จะแสดงประสิทธิภาพในการยับยั้งการกัดกร่อนได้ดี สำหรับสารลดแรงตึงผิวบางชุด ประสิทธิภาพในการยับยั้งการกัดกร่อนคือ ความเข้มข้นของไมเซลล์วิกฤต cmc มีค่ามาก 

ผลของหมู่อัลคิลสายโซ่ยาวที่ไม่ชอบน้ำต่อการยับยั้งการกัดกร่อนมีความซับซ้อนมากขึ้น เมื่อความยาวของโซ่สั้นลงและหมู่อัลคิลบนเฮเทอโรอะตอมน้อยลง ความยาวของโซ่คาร์บอนและการเพิ่มขึ้นของหมู่อัลคิลสามารถปรับปรุงผลการยับยั้งการกัดกร่อนของสารลดแรงตึงผิวได้ นี่เป็นเพราะว่าการดูดซับของสารลดแรงตึงผิวบนพื้นผิวโลหะนั้นมาจากเฮเทอโรอะตอมเพื่อให้มีคู่อิเล็กตรอนเดี่ยวๆ เพื่อสร้างพันธะประสานงานกับไอออนของโลหะบนพื้นผิวโลหะ หมู่อัลคิลคือหมู่ที่ต้านทานอิเล็กตรอน ผลกระทบนี้จะเพิ่มความหนาแน่นของเมฆอิเล็กตรอนบนเฮเทอโรอะตอม ทำให้พันธะประสานงานที่เกิดขึ้นมีเสถียรภาพมากขึ้น ซึ่งเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงประสิทธิภาพการยับยั้งการกัดกร่อน อย่างไรก็ตาม ความสามารถในการละลายของสารลดแรงตึงผิวที่มีโซ่คาร์บอนยาวเกินไปจะลดลง ดังนั้นความเข้มข้นในตัวกลางที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจึงไม่สามารถเข้าถึงความเข้มข้นที่จำเป็นสำหรับการดูดซับอิ่มตัว ดังนั้นหลังจากถึงความยาวของโซ่จำนวนหนึ่งจำนวนอะตอมของคาร์บอนก็จะเพิ่มขึ้นอีกและประสิทธิภาพในการยับยั้งการกัดกร่อนก็ลดลง . 

โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวมีกลุ่มไลโปฟิลิกและไฮโดรฟิลิก และเป็นโมเลกุลของแอมฟิฟิลิก น้ำเป็นของเหลวมีขั้วที่แข็งแกร่ง เมื่อสารลดแรงตึงผิวละลายในน้ำ ตามหลักการของขั้วที่คล้ายกันและขั้วตรงข้าม กลุ่มที่ชอบน้ำและน้ำจะถูกดึงดูดและละลายในน้ำ และกลุ่มที่ชอบไขมันของมันจะละลายได้ในน้ำ ผลักกันและปล่อยให้น้ำ ส่งผลให้โมเลกุล (หรือไอออน) ของสารลดแรงตึงผิวถูกดูดซับบนส่วนต่อประสานของทั้งสองเฟส เพื่อลดแรงตึงผิวระหว่างทั้งสองเฟส ยิ่งโมเลกุล (หรือไอออน) ของสารลดแรงตึงผิวถูกดูดซับบนส่วนต่อประสานมากเท่าใด ความตึงของส่วนต่อผิวก็จะยิ่งลดลงมากขึ้นเท่านั้น

เมื่อสารลดแรงตึงผิวถูกดูดซับบนพื้นผิวโลหะ กลุ่มที่ชอบน้ำจะถูกดูดซับบนพื้นผิวโลหะ เนื่องจากคุณสมบัติที่แตกต่างกันของกลุ่มที่ชอบน้ำ การดูดซับทางกายภาพหรือการดูดซับทางเคมีจึงเกิดขึ้นกับพื้นผิวโลหะ การดูดซับของสารลดแรงตึงผิวต่างๆ บนพื้นผิวโลหะเป็นไปตามไอโซเทอร์การดูดซับที่แตกต่างกัน เมื่อความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวต่ำ ชั้นดูดซับโมเลกุลเดี่ยวจะเกิดขึ้นบนพื้นผิวโลหะ และส่วนที่ไม่ชอบน้ำที่ไม่มีขั้วจะสร้างสิ่งกีดขวางไม่ซับน้ำในสารละลายที่เป็นน้ำ เคลือบด้วยพื้นผิวโลหะ