I tensioattivi svolgono un ruolo diretto e indiretto nel processo di elettrodeposizione

2021-11-03 00:57:38

Quando i tensioattivi vengono adsorbiti sulla superficie metallica, i loro gruppi idrofili vengono adsorbiti sulla superficie metallica. A causa delle diverse proprietà dei gruppi idrofili, vengono adsorbiti fisicamente o chimicamente sulla superficie metallica. L'adsorbimento di diversi tensioattivi sulla superficie metallica segue diverse isoterme di adsorbimento. Quando la concentrazione del tensioattivo è bassa, sulla superficie metallica si forma uno strato di adsorbimento di una singola molecola e la parte idrofobica non polare forma una barriera idrorepellente nella soluzione acquosa per coprire la superficie metallica. Quando la concentrazione è elevata, sulla superficie del metallo si forma un film di adsorbimento a doppio strato a causa dell'interazione dei gruppi idrofobici. L'aumento della concentrazione del tensioattivo può migliorare la sua efficienza di inibizione. Quando la concentrazione aumenta per raggiungere l'adsorbimento saturo sulla superficie metallica, mostra una buona efficienza di inibizione. Per una serie di tensioattivi, l'efficienza di inibizione raggiunge un valore elevato vicino alla concentrazione micellare critica CMC.  

L’influenza degli alchili idrofobi a catena lunga sull’inibizione della corrosione è complessa. Quando la lunghezza della catena è breve e sono presenti pochi gruppi alchilici sugli eteroatomi, il prolungamento della catena di carbonio e l'aumento del gruppo alchilico possono migliorare l'inibizione della corrosione del tensioattivo. Questo perché l'adsorbimento del tensioattivo sulla superficie metallica è fornito da eteroatomi e la coppia di elettroni solitari forma un legame di coordinazione con gli ioni metallici sulla superficie metallica. L'alchile è un gruppo repellente agli elettroni. La crescita della catena di carbonio e dell'alchile può migliorare l'effetto repellente degli elettroni, aumentare la densità della nuvola di elettroni sugli eteroatomi, rendere più stabile il legame di coordinazione formato e migliorare l'efficienza di inibizione della corrosione. Tuttavia, la solubilità del tensioattivo con una catena di carbonio troppo lunga diminuisce, così che la sua concentrazione nel mezzo corrosivo non può raggiungere la concentrazione richiesta per l'adsorbimento saturo. Pertanto, dopo aver raggiunto una certa lunghezza della catena, un ulteriore aumento del numero di atomi di carbonio ridurrà l'efficienza di inibizione della corrosione.   

Durante la cromatura, l'efficienza della corrente è estremamente bassa (10% ~ 15%) e viene utilizzato un anodo di piombo insolubile. Dopo l'accensione, su entrambi i poli viene generata una grande quantità di idrogeno e ossigeno, che è facile produrre fumo dannoso di acido cromico, inquinare l'ambiente, mettere in pericolo la salute degli operatori e causare corrosione delle apparecchiature. Per inibire la generazione di nebbia di cromo, è possibile aggiungere alla soluzione di cromatura una piccola quantità di tensioattivo perfluoroalcano etere solfonato. Quando si effettua la cromatura, sulla superficie della soluzione si forma uno strato di schiuma che inibisce la fuoriuscita della nebbia di cromo, garantendo la salute dell'operatore e riducendo il consumo di acido cromico.

I tensioattivi utilizzati nella galvanica svolgono un ruolo diretto e indiretto nel processo di elettrodeposizione. L'essenza di questi ruoli è il tensioattivo dei composti organici all'interfaccia tra elettrodo e soluzione. Con il progresso della scienza e della tecnologia, l'applicazione dei tensioattivi nell'elettrodeposizione sarà ulteriormente valorizzata e sviluppata.