表面活性劑分子中具有親油基和親水基,為兩親分子。水是強(qiáng)極性液體,當(dāng)表面活性劑溶于水中時(shí),根據(jù)極性相似相引﹑極性相異相斥原理,其親水基與水相引而溶于水,其親油基與水相斥而離開(kāi)水,結(jié)果表面活性劑分子(或離子)吸附在兩相界面上,使兩相間的界面張力降低。表面活性劑分子(或離子)在界面上吸附越多,界面張力降低越大。
表面活性劑在金屬表面發(fā)生吸附時(shí),其親水基團(tuán)吸附在金屬表面上,因親水集團(tuán)的性質(zhì)不同,而與金屬表面發(fā)生物理吸附或者化學(xué)吸附。不同的表面活性劑在金屬表面上的吸附遵循不同的吸附等溫式,表面活性劑濃度低時(shí),在金屬表面形成單分子吸附層,疏水的非極性部分在水溶液中形成一層斥水的屏障覆蓋著金屬表面。
當(dāng)濃度較大時(shí),則由于疏水基團(tuán)互相作用而在金屬表面形成雙分子層吸附膜。表面活性劑濃度的增大可以提高其緩蝕效率,當(dāng)濃度增大到使其在金屬表面達(dá)到飽和吸附時(shí),呈現(xiàn)出佳的緩蝕效率,對(duì)某系表面活性劑來(lái)說(shuō),緩蝕效率在臨界膠束濃度cmc附近達(dá)到大。?
疏水長(zhǎng)鏈烷基對(duì)緩蝕作用的影響比較復(fù)雜,當(dāng)鏈長(zhǎng)較短及雜原子上烷基較少時(shí),碳鏈的加長(zhǎng)及烷基的增加可使表面活性劑的緩蝕作用提高。這是由于表面活性劑在金屬表面的吸附是由雜原子提供孤電子對(duì)與金屬表面的金屬離子形成配位鍵,烷基是斥電子基,碳鏈的增長(zhǎng)及烷基的增多可提高斥電子效應(yīng),使雜原子上的電子云密度增大,使得形成的配位鍵更加穩(wěn)固,有利于提高緩蝕效率。但碳鏈太長(zhǎng)的表面活性劑溶解度下降,使其在腐蝕介質(zhì)中的濃度達(dá)不到飽和吸附所需的濃度,所以達(dá)到一定的鏈長(zhǎng)后,再進(jìn)一步增加碳原子數(shù),緩蝕效率反而下降。?