Адсорбция поверхностно

70. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Батраков В. В. Адсорбция органических соединений. М., Наука, 1968. 333 с.

50. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Батраков В. В. Адсорбция органических соединений на электродах. М.: Наука, 1968. 334 с.

Адсорбция органических веществ на металле из раствора зависит от многих факторов и, прежде всего, от заряда поверхности металла или, в некотором приближении, от его потенциала, выраженного в приведенной или ф-шкале потенциалов [154-159].

Адсорбция органических ингибиторов из кислых сред на металлах группы Железа, соответствующая изотерме Фрейндлиха, наблюдается очень редко. Мож-н° лищь отметить немногочисленные случаи соответствия адсорбции этой изо-

40. Дамаскин Б. Б., Петрий О. А., Батраков В. В. Адсорбция органических* соединений на электродах. М.: Наука, 1968, 334 с. {

Следовательно, состояние поверхности железа в присутствии ионов галоидов меняется таким образом, что на ней становится возможной адсорбция органических катионов. Это, в свою очередь, приводит к значительным кинетическим эффектам, способствующим тому, что совместное действие галоидов и органических катионов оказывается значительно более эффективным, нежели ингибитирующее действие одних галоидов.

Последнее связано с той особой ролью, которую играет скачок потенциала в двойном ионном слое. От его знака и значения зависит адсорбция органических ионов и молекул на электроде.

При рассмотрении возможности использования органических веществ, распадающихся на ионы, в качестве ингибиторов коррозии следует учитывать как заряд самого иона, так и заряд металлической поверхности. Если стационарный потенциал лежит в области более отрицательных значений по сравнению с потенциалом нулевого заряда, то адсорбция органических катионов вследствие действия электростатических сил облегчается, и можно от такого ингибитора ожидать защитного эффекта. При положительном заряде поверхности адсорбция органического катиона затруднена и защитного действия от такого вещества ожидать нельзя.

Из этого следует, что галогенид-ионы изменяют свойства поверхности таким образом, что на ней становится возможной адсорбция органических катионов. Это в свою очередь приводит к значительным кинетическим эффектам, способствующим тому, что совместное действие неорганических анионов и органических катионов оказывается значительно более эффективным, чем инги-бирующее действие каждой добавки в отдельности.

Адсорбция органических соединений ониевого типа (аммониевых, оксониевых, сульфониевых) также увеличивается при наличии в растворе галогенид-ионов (С1_, Вг~, I-). Так, в работе [52] методом измерения дифференциальной емкости двойного электрического слоя на железе было показано, что адсорбция хинолина и диметиланилина увеличивается при наличии в электролите ионов хлора. Объясняется это тем, что в кислых электролитах эти соединения присоединяют протоны, в результате чего в растворе появляются катионы.

Адсорбция органических соединений на металлах исследуется обычно двумя методами: измерением натяжения на границе фаз (пограничного) и измерением дифференциальной емкости двойного слоя. Для жидких электродов применимы оба метода. На твердых же электродах адсорбция исследуется в основном методом определения емкости двойного электрического слоя.

Адсорбция поверхностно активных веществ изменяет характер и расположение электрокапиллярных кривых (рис. 123): молекулярные вещества только снижают максимум а, делая его более плоским (рис. 123, б); поверхностно активные анионы также снижают максимум с и сдвигают его в область более отрицательных

По своей природе ингибиторы коррозии бывают ионными [ка-тионного типа — катапин, ЧМ; анионного типа — тиомочевина CS (NH2)2] или молекулярными соединениями (например, антра-ниловая кислота). Ингибиторы адсорбируются на поверхности корродирующего металла или электростатически (адсорбция ионов и полярных молекул за счет кулоновских сил при соответствующем знаке заряда поверхности металла) или специфически (адсорбция поверхностно активных ионов и молекул за счет молекулярных ван-дер-ваальсовских сил), или химически (хемо-сорбция ионов и молекул за счет валентных сил химического сродства); возможна также адсорбция их вследствие одновременного действия разных сил.

сы деформации и разрушения твердых тел, в том числе и при трении. Адсорбция поверхностно-активных веществ значительно снижает сопротивление тел деформированию и разрушению, поэтому эффект П.А. Ребиндера называют также эффектом поверхностного пластифицирования. Он проявляется в результате адсорбции поверхностно-активных веществ на внешней поверхности деформируемого твердого тела, что вызывает пластифицирование поверхности и снижение предела текучести, а также коэффициента деформационного упрочнения.

При равной стабильности ингибирующих соединений эффективность функционального атома в адсорбционных процессах изменяется в такой последовательности: селен > сера > азот > кислород, что связано с меньшей электроотрицательностью 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.

Изучена адсорбция поверхностно-активных веществ класса аминов и амино-спиртов на синтетическом алмазе с целью подбора наиболее эффективных реагентов, применяемых при тонком измельчении алмазных порошков. Табл. 1, рис. 3, библиогр. 3.

С увеличением потенциала поверхности металла в электролите адсорбция поверхностно-активных веществ возрастает до известного предела, после которого резко наступает десорбция, поскольку усиливающееся электрическое поле двойного электрического слоя (а адсорбция реализуется именно в двойном слое) как бы выталкивает с поверхности металла элементы адсорбата с меньшей диэлектрической постоянной.

Адсорбция поверхностно-активных молекул расширяет, расклинивает слабые 'места в окрестности дефектов на поверхно-

ных центров кристаллизации резко уменьшается размер кристаллов. При контакте затвердевающего металла отливки с покрытием формы компоненты покрытия и образующиеся продукты взаимодействия интенсивно адсорбируются поверхностью или диффундируют в глубь поверхностного слоя отливки. Адсорбция поверхностно-активных веществ разупрочняет поверхностный слой металла (эффект Ребиндера). Образование мелкокристаллической структуры на поверхности отливок затрудняет выход дислокации при деформации или нагреве и тем самым оказывает упрочняющее действие (эффект Рос-ко). В зависимости от характера адсорбированных и диффундирующих компонентов в поверхностном слое образуются различные химические соединения, а также твердые растворы внедрения или замещения, т. е. происходит формирование химического состава и свойств поверхности отливки. Изменение химического состава поверхностного слоя по отношению к внутренним

Существует несколько гипотез, объясняющих коррозионную усталость. Согласно одной из них, — адсорбционно-электрохимической [128] — первичным актом разрушения является адсорбция поверхностно-активных компонентов среды, снижающая поверхностную энергию и облегчающая образование коррозион-ноусталостных трещины. Трещины возникают из коррозионных язв и под влиянием механического фактора или наводороживания развиваются до размеров эффективных концентраторов напряжения. Развитие и рост трещин стимулируется также адсорбционным снижением поверхностной энергии в вершине возникшей трешины. На выступах субмикрорельефа активно протекают коррозионные процессы, обусловливающие интенсивность общей коррозии.

В основе моющего действия растворов лежит адсорбция поверхностно-активных молекул на границе раздела фаз. Для достижения эффективного моющего действия необходимо, чтобы адсорбционный слой был достаточно прочным. Мыла и спирты, например, адсорбируются в поверхностных слоях. Однако растворы мыл обладают лучшим моющим действием, чем спиртов. Обусловлено это тем, что адсорбционные слои мыл более устойчивы, чем спиртов.

Применение смазывающе-охлаждаающих жидкостей (СОЖ) при механической обработке снижает изнашивание режущего инструмента, улучшает качество обрабатываемых поверхностей и повышает производительность. Основные функции СОЖ: охлаждение инструмента и детали, расклинивающее разделение частей материала заготовки, граничная и гидродинамическая смазка, адсорбция поверхностно-активных веществ на вновь образованных поверхностях для облегчения пластического деформирования при разрыве металла, снижение диффузионного изнашивания.