Адсорбция ингибиторов поверхностно-активных веществ

Поверхностно-активные вещества (ПАВ) по своему влиянию на процессы цементации занимают особое место. Само название ПАВ свидетельствует о том, что активность этих веществ проявляется лишь после адсорбции их на поверхности одной из реагирующих фаз. В данном случае имеется в виду адсорбция ПАВ на поверхности цементационных элементов. В понятие ПАВ входит широкий круг веществ как неорганического, так и органического происхождения. Поверхностно-активными могут быть как ионы, так и недиссоциированные молекулы. Значительная часть индифферентных ионов, рассмотренных выше, обладает поверхностно-активными свойствами. Ингибиторы коррозии также в большинстве случаев относятся к ПАВ. [c.26]

Сказанное относится и к процессам адсорбции поверхностно-активных веществ, конвективной диффузии кислорода, где знание механизма этих процессов значительно облегчает подбор ингибиторов коррозии и разработку ускоренных методов испытания. [c.5]

Процессы смачивания металлических поверхностей электролитами, играющие большую роль в развитии коррозии, а также процессы обезжиривания, широко применяемые в технологии противокоррозионной защиты, тоже зависят от строения двойного ионного слоя. Смачивание оказывается наименьшим при потенциале нулевого заряда. Изменением потенциала металла в отрицательную или положительную сторону можно изменить смачиваемость поверхности. Метод катодного обезжиривания металлов использует эффект воздействия поля двойного ионного слоя на адсорбционные процессы. Изменение скачка потенциала в диффузной части двойного слоя с помощью поверхностно-активных веществ, облегчающее адсорбцию органических катионов, и комбинированная защита металлов с помощью катодной поляризации и ингибиторов в ряде случаев связаны с изменением потенциала нулевого заряда. [c.127]

Вызванное извне наложенным током смещение потенциала в отрицательную сторону обусловливает изменение адсорбционно- имического взаимодействия между металлом и поверхностно-активными веществами, находящимися в растворе. Анализ вторичных явлений (десорбции и адсорбции ингибиторов коррозии) в процессах катодной защиты имеет существенный интерес для практики. Этот анализ влияния ингибиторов коррозии на скорость растворения металла при его катодной поляризации может быть выполнен путем сопоставления теоретической зависимости между степенью защиты (см. табл. 8) с имеющимися -экспериментальными данными. Изменение степени защиты в зависимости от отношения плотности катодного тока к коррозионному приведено на фиг. 53. [c.74]

Защитные свойства пленок пластичных смазок, как и любых других смазочных материалов, определяются двумя факторами [22] наличием слоя смазки, нанесенной на металл и предохраняющей его от коррозии благодаря механической изоляции поверхности металла от влаги и кислорода воздуха, и эффективностью торможения электрохимических процессов коррозии благодаря адсорбции и хемосорбции поверхностно-активных веществ (ингибиторов коррозии) на металле. Эффективность изо- [c.128]

Адсорбционные ингибиторы относятся к классу поверхностно-активных (чаще органических) веществ, способных адсорбироваться на поверхности металла. В результате адсорбции происходит торможение- [c.17]

В то же время для большинства серусодержащих органических веществ такого параллелизма между защитными свойствами соединений по отношению к железу и х поверхностной активностью на -ртути не обнаружено. Объясняется это специфическим взаимодействием электронов атомов серы с электронами незаполненных < -орбиталей железа, которое приводит к значительному упрочнению связи ингибиторов с металлом. В пользу этого утверждения свидетельствует необратимость адсорбции серусодержащих соединений на железе и увеличение адсорбции с ростом температуры. В отличие от адсорбции азотсодержащих соединений специфическая адсорбция серусодержащих соединений зависит не только от свойств адсорбированных частиц, но и от химической природы металла. [c.138]

При определении области потенциалов, в которой происходит адсорбция ингибиторов, можно исходить из величины потенциала нулевого заряда исследуемого металла или из изменений емкости двойного электрического слоя при добавке в электролит адсорбирующегося вещества. Рассмотрим, какие возможности имеются в настоящее время для определения области потенциалов адсорбции заданных веществ методом измерения импеданса. С точки зрения анализа результатов измерений импеданса простейшей является адсорбция нейтральных органических веществ. Если исследуемые вещества являются поверхностно-активными адсорбирующимися веществами, диэлектрическая постоянная которых меньше, чем воды, то в области их адсорбции наблюдается понижение емкости двойного слоя и область потенциалов адсорбции на кривых зависимости емкости от потенциала ограничивается пиками адсорбции — десорбции [2]. [c.27]

Поскольку эффективность катодного процесса зависит от высоты поднятия пленки электролита в углеводородную фазу, а форма мениска на твердой поверхности в системе двух несмеши-вающихся жидкостей определяется смачивающей способностью этих жидкостей, представляется возможным изменить межфазное натяжение, а тем самым и форму мениска. Согласно взглядам, развитым академиком Ребиндером, адсорбция углеводородорастворимых поверхностно-активных веществ на твердой поверхности может значительно повысить смачивание поверхности металла углеводородом. Поэтому, если ввести в углеводородную фазу поверхностно-активные вещества (ПАВ), можно в предельном случае так повысить избирательную смачиваемость электрода углеводородом, что не будет вогнутого мениска и пленки электролита в углеводородной фазе. В качестве ПАВ нами были изучены анионоактивное вещество олеат магния и катионоактивное — соль дицикло-гексиламина. В согласии с теоретическими предсказаниями в присутствии этих ПАВ ток, генерирующийся в зоне мениска, резко падал, и при 0,1% ПАВ катодные кривые получались такими же, как и в объеме электролита, т. е. вогнутый мениск исчезал. Результаты, полученные при изучении электрохимической кинетики, хорошо согласовались с непосредственными коррозионными опытами. Изменяя с помощью ингибиторов смачиваемость металла углеводородом (топливом ТС-1), нам удалось подавить коррозионный процесс и добиться 90%-ной защиты (табл. 9,13). [c.307]

Учитывая преимущественно электростатический характер влияния деформации на адсорбируемость компонентов среды, можно было предположить, что в случае присутствия в среде поверхностно-активных веществ, обладающих выраженными хемосорб-циопными свойствами (ингибиторов коррозии), емкость будет слабо зависеть или вообще не зависеть от деформации. Небольшое увеличение адсорбции органических катионов на пластически деформированном железе (несмотря на увеличение положительного заряда поверхности) может быть обусловлено рассеянием [c.157]

Весовые и электрохимические исследования показали, что с ростом температуры до 100°С защитное действие каптакса и его смеси с ОП-7 или ОП-10 увеличивается и только при высоких температурах наблюдается их последействие. Полученные результаты свидетельствуют о синергизме действия каптакса и ОП и о хемосорбционном механизме загцитного действия рекомендованной смеси ингибиторов. Высказано предположение, что добавление поверхностно-активного вещества (ПАВ), которым является ОП-7 пли ОП-10, облегчает десорб-Щ 1Ю молекул воды с поверхности и способствует адсорбции каптакса. Защитная пленка упрочняется за слет дополнительной адсорбции смачивателя ОП на поверхности. Высокий ингибиторный эффект в циркулирующих растворах моноцитрата аммония можно объяснить тем, что ингибиторы воздействуют, в основном, на катодный процесс, являющийся в этих условиях контролирующим. [c.10]

По описанной выше методике были изучены кривые / — т, полученные на положительно заряженной поверхности стали при потенциале ф = —0,15 в. В этих условиях сила тока характеризует скорость реакции ионизации металла (стационарный потенциал стали в 1 н. НаЗО ф т = —0,25 в). Существует определенное различие в характере влияния ингибиторов на реакции восстановления Н3О+ и ионизации металла. В отличие от реакции восстановления НдО" , скорость анодной реакции при добавлении в кислоту органического ингибитора сначала резко уменьшается, а затем увеличивается, достигая стационарной величины. Это подтверждается ходом кривых для сернокислого бутилпиридиния и неионогенного вещества ОП-20 (кривые 1 я 2 на рис. 6), которые указывают на сильную первоначальную адсорбцию веществ на поверхности стального электрода и последующую их десорбцию. Первоначальное резкое уменьшение и последующее увеличение силы тока особенно сильно выражено при добавлении неионогенных поверхностно-активных веществ (рис. 6, кривая 2) меньшее влияние оказывает сернокислый нонилпиридиний (рис. 6, кривая 3). Указанная разница во влиянии органических веществ на катодный процесс восстановления Н3О+ и анодный процесс ионизации металла объясняется, прежде всего, существенным различием в условиях адсорбции этих веществ на поверхности металла при анодной поляризации в раствор непрерывно переходят ионы металла, в то время как при катодной поляризации происходит разряд НдО" . Это и определяет различие в кинетике формирования переходного стационарного слоя на поверхности металла. [c.142]

Несмотря на большое число веществ, применяемых в качестве ингибиторов коррозии, многое в механизме их действия еще остается невыясненным. Запросы практики требуют таких теоретических обобщений, которые позволили бы вести целенаправленный поиск ингибиторов, прогнозировать наличие ингибирующих свойств у еще мало изученных соединений. Несомненно, что проявление ингибирующего эффекта связано с адсорбцией. В то же время количественная взаимосвязь между адсорбцией поверхностно-активных веществ (ПАВ) и их эффективностью как ингибиторов установлена лишь в отдельных случаях. [c.4]

При введении поверхностно-активных веществ, в том числе маслорастворимых ингибиторов коррозии, в масло значения омв и амв уменьшаются. При снижении омв величина в возрастает, а при снижении амв, наоборот, уменьшается. Поэтому уменьшение толщины пленки воды зависит от того, в какой степени изменяются эти величины. Если в масло добавлен ингибитор коррозии, который сильнее снижает амв и слабее амв, то значение 0 возрастает, а толщина пленки воды уменьшается. Ингибированное масло вытесняет воду с поверхности металла. При разрыве пленки воды происходит адсорбция ингибиторов коррозии на металле,. и поверхностное натяжение амем па границе металл — масло уменьшается. В этом случае равновесие имеет место, когда [c.151]

Н.меегся много опубликованных статей, относящихся к электрохимическим исследованиям влияния ингибиторов и поверхностно активных веществ на процесс корразии при использовании потенциостата [95, 96], Адсорбция органических и неорганических ионов на поверхности металла имеет очень важное значение, так как, изменяя заряд поверхности, этот процесс соответственно изменяет и потенциал поверхности. Некоторые подробности использования поляризационной техники для изучения специфического влияния адсорбционных процессов на кинетику анодных и катодных реакций описываются в работах [95, 96]. [c.611]

При равной стабильности ингибирующих соединений эффективность функщюнального атома в адсорбционных процессах изменяется в такой последовательности селен > сера > азот > кислород, что связано с меньшей злектроотрицательностью элементов слева [38]. Кроме того, адсорбция поверхностно-активных органических веществ растет с увеличением их молекулярной массы и дипольного момента, более эффективными ингибиторами оказываются органические соединения асимметричного строения. [c.146]

Высказано положение, что при механическом нагружении сталей в агрессивных средах, содержащих ингибиторы коррозии, существует конкуренция двух противоборствующих факторов разупрочнение Материала из-за адсорбционного снижения поверхностной энергии и упрочнение в связи с адсорбционным ингибированием локальной коррозии. Преобладание одного из этих факторов зависит от уровня адсорбционной и ингибирующей активности веществ. Так, при явно выраженной химической адсорбции, когда образуются адсорбционные пленки с высокой защитной способностью j преобладает адсорбционное упрочнение. При обратимой (физической) адсорбции, когда ингибирующее действие незначительно, возможно преобладание адсорбционного разупрочнения (тог а проявляется эффект Ребин-дера)> Поскольку физическая и химическая адсорбции взаимосвязаны и адсорбция во многих случаях обусловливает ингибирование коррозии, эффект Ребиндсра вследствие введения в среды ингибиторов, как правило, не проявляется [69]. В настоящее время подобран ряд достаточно эффективных ингибиторов, существенно повышающих сопротивление металлов и сплавов коррозионному растрескиванию [8,19]. [c.109]

В начальный период этого цикла исследований основное внимание было обращено на выяснение роли адсорбции в процессах ингибирования. На основании концепции приведенной шкалы потенциалов было показано, что при коррозии металлов ингибирующее действие органических веществ меняется симбатно с их поверхностной активностью на ртути, если все эти измерения проведены при одинаковых ф-потенциа-лах, т. е. при одинаковых зарядах поверхности металла. Этим был доказан адсорбционный механизм действия большинства органических ингибиторов и внесен рациональный элемент в поиски вероятных ингибиторов. Было введено понятие о специфической адсорбции I и II родов. Специфическая адсорбция I рода определяется природой адсорбирующихся частиц природа металла здесь проявляется главным образом через его нулевую точку. Это позволило на основании адсорбционных измерений, проведенных на одном металле, предвидеть адсорбционное поведение того же вещества на других металлах. Так, в частности, оказалось возможным, используя приведенную шкалу, оценивать области потенциалов, внутри которых на данном металле следует ожидать адсорбцию и влияние органических веществ на коррозионные и другие электрохимические процессы. Подобный же подход был впоследствии плодотворно использован и в работах Лошкарева по электроосаждению металлов. Недавно в работах московских и тартусских электрохимиков были получены результаты, дающие экспериментальное качественное подтверждение этой концепции. Следует, однако, подчеркнуть, что она оправдывается для оиределенной, хотя и широкой группы ингибиторов (азотсо- [c.135]

Ингибиторы с большей длиной алифатической цепи обладают и большей адсорбируемостью (их поверхностно-активные свойства выше, чем у веществ с короткой цепью). Поэтому в единицу времени большее число молекул с длинными алифатическими цепями адсорбируется на поверхности металла. При адсорбции этих веществ больше ионов Н3О+ будет удалено из зоны электрохимической реакции и этот процесс будет идти быстрее, значительнее и быстрее изменится скачок потенциала в плотной части двойного слоя. В связи с этим скорость изменения силы тока в зависимости от времени в первые секунды для веществ с более длинной алифатической цепью будет больше (рис. 1). Вместе с тем, как видно из рис. 1, время достижения стационарного значения силы тока для веществ с более длинной и менее длинной алифатической цепью может быть одинаковым. Это объясняется замедленными изменениями в двойном слое в присутствии веществ с более длинной алифатической ценью. [c.141]

При совместном введении в кислоту ионов галогенов и органического ингибитора скорость изменения силы тока, прежде всего, определяется формированием стационарного переходного слоя. Поверхностно-активные анионы, увеличивая скорость и величину адсорбции органического вещества, увеличивают иг его влияние на изменение силы тока. Увеличением адсорбции можно также объяснить наблюдающееся на опыте изменение скорости падения силы тока с увеличением концентрации добавленЯого ингибитора. [c.142]

Причина этого, по-видимому, заключается в следующем. В растворе кислоты ионную часть двойного слоя стального электрода образуют ионы S0 . Если в кислоту введены ионы Вг , строение двойного слоя будет иным. Можно предполагать, что количество анионов Вг в ионной части двойного слоя будет больше, чем ионов SOJ , из-за большей поверхностной активности 13г . Их будет больше и в слзп1ае последующей адсорбции катионов органических веществ (например, катионов нонилпиридиния). Выше было показано, что органические ингибиторы могут выталкиваться из двойного слоя электрическим полем, которое создается катионами металла, [c.147]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...