Хемосорбционная пленка

Образование адсорбированных пленок на поверхности металла имеет решающее значение для уменьшения трения контактирующих металлических поверхностей. Например, коэффициент трения меди уменьшается с 6,8 в вакууме до 0,8 после выдерживания на воздухе [210]. После контакта со средой, содержащей ПАВ и образующей на металле хемосорбционные пленки, коэффициент трения снижается до 0,05—0,015. За счет образования адсорбированного слоя на металле не только уменьшаются потери на трение в работающих механизмах, но снижается износ трущихся поверхностей, а также опасность питтинга, задира и т. п. [c.192]

Если энергия связи ПАВ с металлом или с уже образовавшимися на металле хемосорбционным или оксидным слоем больще, чем энергия связи молекул ПАВ с молекулами среды, то на металле образуются адсорбционные и хемосорбционные пленки ПАВ. Энергия связи ПАВ с металлом зависит в равной степени как от химического строения, полярности и донорно-акцепторных свойств ПАВ, так и от свойств металла — знака и величины заряда на его поверхности, ее физического состояния. [c.208]

Согласно второй точке зрения, металлы, пассивные по определению 1, покрыты хемосорбционной пленкой, например, кислородной. Такой слой вытесняет адсорбированные молекулы НаО и уменьшает скорость анодного растворения, затрудняя гидратацию ионов металла. Другими словами-, адсорбированный кислород снижает плотность тока обмена (повышает анодное перенапряжение), соответствующую суммарной реакции М гё. Даже доли монослоя на поверхности обладают пассивирующим действием [16, 17]. Отсюда следует предположение, что на начальных этапах пассивации пленка не является диффузионно-барьерным слоем. Эту вторую точку зрения называют адсорбционной теорией пассивности. Вне всякого сомнения, образованием диффузионно-барьерной пленки объясняется пассивность многих металлов, пассивных по определению 2. Визуально наблюдаемая пленка сульфата свинца на свинце, погруженном в НаЗО , или пленка фторида железа на стали в растворе НР являются примерами защитных пленок, эффективно изолирующих металл от среды. Но на металлах, подчиняющихся определению 1, основанному на анодной поляризации, пленки обычно невидимы, а иногда настолько тонки (например, на хроме или нержавеющей стали), что не обнаруживаются методом дифракции быстрых электронов . Природа пассивности металлов и сплавов этой группы служит предметом споров и дискуссий вот уже 125 лет. Представление, что причиной пассивности всегда является пленка продуктов реакции, основано на результатах опытов по отделению и исследованию тонких оксидных пленок с пассивного железа путем его обработки в водном растворе К1 + или в ме-танольных растворах иода [18, 19]. Анализ электроно рамм пле- [c.80]

Рис. 6.14. Схема вытеснения воды с поверхности металла и образования адсорбционных и хемосорбционных пленок ингибиторами коррозии

Хемосорбция ингибиторов существенно зависит и от природы металла. Например, гетероциклические амины адсорбируются на железе, являющемся переходным металлом, и образуют прочные хемосорбционные пленки благодаря взаимодействию я-электронов молекулы ингибитора с незавершенными З -уровнями железа. В случае непереходных металлов такого взаимодействия не происходит, хотя положительно заряженная поверхность [c.91]

С другой стороны, адсорбционная теория опирается на тот факт, что большинство металлов, подчиняющихся определению 1, являются переходными металлами в периодической системе (т. е. они имеют электронные вакансии или неспаренные электроны в -оболочках атома). Наличие неспаренных электронов объясняет образование сильных связей с компонентами среды, особенно с Оа, который также содержит неспаренные электроны (что приводит к появлению парамагнетизма) и образует ковалентные связи в дополнение к ионным. Кроме того, переходные металлы имеют высокую температуру возгонки по сравнению с непереходными, что благоприятствует адсорбции компонентов окружающей среды, так как атомы металла стремятся остаться в кристаллической решетке, а образование оксида требует выхода из нее. Образование химических связей при адсорбции кислорода переходными металлами требует большой энергии, поэтому такие пленки называются хемосорбционными, в отличие от низкоэнергетических пленок, называемых физически адсорбированными. На поверхности непереходных металлов (например, меди и цинка) оксиды образуются очень быстро и любые промежуточные хемосорбционные пленки являются короткоживущими. На переходных металлах хемосорбированный кислород термодинамически более стабилен, чем оксид металла [22]. Многослойная адсорбция кислорода, характеризующаяся ослаблением связей с металлом, приводит с течением времени к образованию оксидов. Но подобные оксиды менее существенны при объяснении пассивности, чем хемосорбционные пленки, которые продолжают образовываться в порах оксида. [c.81]

В последние годы к нефтяным маслам различного назначения предъявляют повышенные требования по защитным свойствам. В основе высокого защитного действия лежит способность масел быстро вытеснять воду с поверхности металла, удерживать ее в объеме смазочного материала и образовывать на нем прочные адсорбционные и хемосорбционные пленки, препятствующие развитию электрохимических процессов. Базовые нефтяные масла не способны длительно защищать металлы от электрохимической коррозии. Их защитные овойства улучшают введением 3—5% ингибиторов коррозии (окисленных парафинов и церезинов, нитрованных масел, сульфонатов, сукцинимидов и др.). [c.37]

Ингибиторы коррозии другого типа, обладая слабой смачивающей способностью, т.е. неэффективно вытесняющие агрессивные электролиты с поверхности металла, способны образовывать прочные защитные хемосорбционные пленки на металлах, не растворимые в топливах. [c.373]

Поверхностные явления в нефтяных топливах оказывают сильное влияние на надежность работы двигателей и агрегатов. Эти явления вызывают образование адсорбционных, хемосорбционных пленок на поверхности металлов, влияют на каталитическую активность м.еталлов, эмульгируемость воды, действие присадок, обледенение фильтров, закоксовывание форсунок, топливо-масляных радиаторов и т.д. [c.44]

Эти противокоррозионные препараты являются ярким примером описанных выше замечательных качеств ингибированных лакокрасочных материалов. Входящие в их состав ингибиторы коррозии и поверхностно-активные вещества придают этим препаратам большое сродство к металлу и образуют на нем прочную хемосорбционную пленку. Благодаря им эти препараты быстро вытесняют всегда имеющуюся на поверхности металла влагу — основную причину коррозии. И еще одно достоинство бла- [c.69]

Введение в исследуемую базовую нефтехимическую основу ТНО приводит к увеличению содержания низкомолекулярных поверхностно-активных гетеросоединений и смолисто-асфальтеновых веществ, обладающих способностью создавать хемосорбционные пленки на поверхности металла в процессе трения, что и обеспечивает улучшение смазывающих и адгезионных свойств профилактических смазок. [c.17]

Хемосорбция ингибиторов существенно зависит от природы металла. Например, гетероциклические амины, адсорбируясь на железе, являющемся переходным металлом, образуют прочные хемосорбционные пленки благодаря взаимодействию тс-электро-нов молекулы ингибитора с незавершенными 3(1-уровнями желе- [c.326]

Эффективность этих соединений в качестве ингибиторов коррозионной усталости авторы объясняют образованием хемосорбционных пленок на поверхности металла, которые подавляют эффект адсорбционного понижения прочности Разрушение металла в этих условиях происходит за счет локальной коррозии активированной механическими напряжениями. [c.78]

Образование на поверхности металла адсорбционных пленок под воздействием сил Ван-дер-Ваальса, электростатических кинетических сил и адгезионно-когезионных взаимодействий Образование на поверхности металла хемосорбционной пленки в результате химического и (или) электрохимического взаимодействия ПАВ и металла Коллоидное растворение воды в объеме ПИНС без образова ния фазовой границы раздела [c.52]

При сочетании донорных и акцепторных ингибиторов возникают наиболее благоприятные условия для образования прочных хемосорбционных пленок как на отрицательно заряженных металлах или участках металлов (катодах, энергетических тиках), так и на положительно заряженных металлах или участках металлов (анодах, энергетических ямах) с последующей защитой хемосорбционных пленок более толстыми слоями ингибиторов коррозии адсорбционного типа (структура сэндвича ). Хемосорбционно-адсорбционные пленки часто имеют упорядоченную, доменную структуру и по своим электрическим и диэлектрическим свойствам приближаются к полупроводникам. Важно, что в двигателях и механизмах анодными участками по отношению к стали, как правило, становятся детали из цветных металлов и сплавов — меди, бронзы, магниевых, алюминиевых сплавов и др. В случае макрообъектов на таких металлах можно ожидать преимущественной сорбции ингибиторов донорного действия, которые защищают цветные металлы от коррозии, а не усиливают ее как акцепторные ингибиторы 120, 104]. [c.75]

Механизм защитного действия пленки. Механизм защитного действия сформировавшейся пленки ПИНС на поверхности металла определяется следующими факторами [20—22, 34—48] защитными свойствами адсорбционно-хемосорбционных пленок на самой поверхности металла [c.78]

Как маслорастворимые ПАВ адсорбционно-экранирующего типа стеараты всех металлов не образуют хемосорбционных пленок па стали. Хемосорбция па цветных металлах (бронза, магниевый сплав) также выражена достаточно слабо, но все же сильнее проявляется для относительно более полярных мыл — 2п, Ва, Ы. [c.152]

Силы адгезии выше сил когезии. Общий уровень адгезионно-когезионных взаимодействий близок (несколько меньше) к таковым по модели 2. В отличие от модели 2 продукты этого типа образуют ярко выраженные адсорбционные и, что особенно важно, хемосорбционные пленки (слои) на металле. [c.182]

При нанесении ПИНС на металл в виде эмульсий содержащиеся в составе быстродействующие ингибиторы коррозии экранирующего типа должны вытеснить с поверхности металла адсорбционную воду и совместно с эмульгаторами и солюбилизаторами не допустить внутреннюю собственную воду к поверхности металла. Образующаяся на поверхности металла ад-сорбционно-хемосорбционная пленка ингибиторов коррозии должна формироваться и противостоять большему содержанию электролита и, следовательно, мощным двойным — электрическим — слоям электролита при потенциалах, отличных от нулевой точки металла (от потенциала нулевого заряда металла) [59]. [c.215]

Во всех случаях ингибированные продукты с высокой полярностью, электрической проводимостью, поверхностной активностью на поверхностях раздела, обладающие лучшими проникающими и вытесняющими свойствами, более прочными адсорбционно-хемосорбционными пленками, лучшими защитными и смазывающими свойствами имеют преимущества по уменьшению и предотвращению всех видов износа (см. табл. 38). [c.236]

Способность создавать на металле в статических условиях прочные адсорбционно-хемосорбционные пленки, препятствующие проникновению к поверхности Металла воды, электролитов и развитию электрохимической коррозии. [c.62]

Ингибиторы коррозии анодного действия адсорбируются и образуют поверхностные хемосорбционные пленки в основном на положительно заряженных (электроноакцепторных-анодных) участках металла. Ингибиторы коррозии катодного действия обладают предпочтительной адсорбцией на отрицательно заряженных (катодных) участках металлической поверхности. Экранирующее действие определяется физической адсорбцией молекул ингибитора на поверхности металла. [c.216]

Ингибиторы коррозии экранирующего действия способны быстро вытеснить воду с поверхности металла, однако не способны к образованию хемосорбционных пленок. Вытеснив воду, они или солюбилизируют ее в объеме масла, или связывают в адсорбционном слое. Изменение же внешних условий (температуры, механических нагрузок) может привести к разрушению адсорбционного слоя и выделению воды на металле. [c.29]

К собственно противокоррозионным относятся присадки, которые защищают металл от коррозии в результате образования на нем адсорбционных и хемосорбционных пленок, К ним относятся тиофенолы, сульфиды, ди- и полисульфиды, фосфиты, диалкилдитиофосфаты и другие [24, 74, 75]. [c.31]

Иной механизм предполагается в подавлении процессов электрохимической коррозии. Согласно последним исследованиям [19, 23], противокоррозионные присадки — ингибиторы ржавления, относящиеся к водорастворимым поверхностно-активным веществам, тормозят процессы электрохимической коррозии вследствие смачивания поверхности металла и быстрого вытеснения с нее воды. Присадки, в молекулах которых содержатся атомы с неспаренными электронами, действуют в результате образования на металлах прочных адсорбцион-но-хемосорбционных пленок. Взаимодействие с металлом может протекать как электронодонорное или электроноакцепторное в зависимости от свойств функциональной группы. Предложено в связи с этим делить защитные присадки по механизму их действия на доноры электронов, акцепторы электронов и ингибиторы экранирующего действия [10]. Защитные пленки на металле могут образовывать не только водорастворимые поверхностно-активные соединения, но и полярные вещества, растворимые в углеводородах. В этом случае молекула присадки ориентируется полярной группой к металлу, а растворимой в углеводородах частью — к топливу, обра- [c.182]

Методы исследования хемосорбционных пленок [c.8]

Структура хемосорбционных пленок. ... [c.8]

Таким образом, механизм защитного действия разработанных ингибиторов основан на проявлении ими в коррозионной среде адсорбционно-инверсионного дуализма. С одной стороны, они приводят к образованию на поверхности стали сплошных эластичных адсорбционных пленок, хорошо выдерживающих воздействие на металл упруго-пластических деформаций, с другой - вызывают инверсию лимитирующей стадии катодного пыделения водорода, препятствуя тем самым охрупчиванию стали. При этом на металле образуются мономолекулярные хемосорбционные пленки, увеличивается энергетический барьер ионизации атолюв железа, а сама хемосорбция молекул носит необратимый характер. [c.304]

I объеме смазочного материала и образовывать на нем прочные сдсорбционные и хемосорбционные пленки, препятствующие развитию коррозионных процессов. Базовые нефтяные масла не способны /улительно защищать металльг от коррозии. Их защитные свойства улучшают введением небольших количеств ингибиторов коррозии. [c.132]

При критической нагрузке или предельном давлении, трущиеся поверхности нагреваются до критической температуры (более 150 °С), при которой адсорбционная пленка разрушается, трение усиливается, а поверхности металла нагреваются и свариваются в точках их соприкосновения. Если в масле присутствуют активные соединения серы, фосфора, хлора - противозадирных присадок (за рубежом называемые присадками ЕР -extreme pressure additives), то на местах наибольшего трения, активные соединения разлагаются с выделением активных элементов, которые реагируют с металлом и образуют на его поверхности сульфидную, хлоридную или фосфидную хемосорбционную пленку (пленку твердой смазки). [c.51]

Структура пассивной пленки на сплавах, как и пассивной пленки вообще, была описана и теорией оксидной пленки и адсорбционной теорией. В соответствии с оксидно-пленочной теорией, защитные оксидные пленки формируются на сплавах с содержанием легирующего компонента выше критического, а незащитные — на сплавах ниже критического состава. В случае преимущественного окисления пассивной составляющей сплава, например хрома, защитные оксиды (такие как СГаОз) формируются, только если содержание хрома в сплаве превышает определенный уровень. Эта точка зрения не позволяет делать никаких количественных прогнозов, а тот факт, что пассивная пленка на нержавеющих сталях может быть катодно восстановлена и не соответствовать стехиометрическому составу, остается необъясненным. Согласно адсорбционной теории, в водной среде кислород хемо-сорбируется на Сг—Ре-сплавах выше критического состава, обеспечивая пассивность, но на сплавах ниже критического состава он реагирует с образованием непассивирующей оксидной пленки. Насколько данный сплав благоприятствует образованию хемосорбционной пленки или пленки продуктов реакции, зависит от электронной конфигурации поверхности сплава, особенно от взаимодействия -электронов. Так называемая теория электронной конфигурации ставит в связь критические составы с благоприятной конфигурацией -электронов, обеспечивающей хемосорбцию и пассивность. Теория объясняет природу взаимодействия электронов, определяющую, какой из компонентов придает сплаву данные химические свойства, например, почему свойства никеля преобладают над свойствами меди в медно-никелевых сплавах, содержащих более 30—40 % N1. [c.91]

Ингибиторы экранирующего действия являются слабо- или неполярными соединениями (синтетические жирные кислоты и их соли с дицикло-гексила -ммном или карбамидом, другие кислородные соединения). На поверхности металла может происходить поляризация молекулы ингибитора, раздельная сорбция катионной и анионной частей соединения с уменьшением или увеличением энергии выхода электронов из металла и проявлением электронодонорно-акцепторных свойств. Образуются комплексные соединения с металлами, которые не только тормозят электродные реакции электрохимической коррозии, но и образуют адсорбционные и хемосорбционные пленки на металлах. [c.59]

При этом снижается вероятность адсорбции ионов электролита, проникающего через поры к поверхности металла, затрудняется реакция ионизации металла, хемосорбционная пленка препятствие г)боазоваштю продуктов коррозии, приводящих к снижению адсорбщюнной связи. [c.129]

Механизм действия противокоррозионных присадок несколько различен соединения типа сульфидов и терпенов действуют в основном за счет образования химических серусодержащих пленок, устойчивых к коррозионному разрушению в зоне трения, а соединения типа диалкилдитиофосфатов - главным образом в результате образования многослойных адсорбционно-хемосорбционных пленок. Диалкилдитиофосфаты служат также антиокиолительными присадками. Однако возможно, что для диалкилдитиофосфатов антиокислительные свойства второстепенные, а собственно противокоррозионные свойства, основанные на адсорбции, главные. Этот факт имеет принципиальное значение, так как в отличив от антиокислительных присадок, рабо- [c.31]

Хемосорб1Щя ингибиторов существенно зависит и от природы металла. Например, гетероциклические амины, адсорбируясь на железе, являющемся переходным металлом, образуют прочные хемосорбционные пленки благодаря взаимодействию тг-электронов молекулы ингибитора с незавершенными Зб/-уровнями железа. В непереходных металлах такого взаимодействия не происходит, хотя положительно заряженная поверхность металлов в некоторой мере может ассимилировать, например, 7г-электроны и создавать тем самым специфическую адсорбцию дополнительно к электростатической. [c.146]

Помимо высокой адгезии к металлу, профилактическое средство должно предохранять металлическую поверхность транспортного оборудования от коррозии, иметь низкую испаряемость и стабильность при хранении. Исследования коррозионной активности базовых основ и изучаемых составов по отношению к металлической поверхности показали, что образцы профилактической смазки на основе продуктов нефтепереработки и нефтехимии в своем составе имеют значительное количество углеводородов и асфальто-смолистых веш,еств, которые при контакте с металлической поверхностью адсорбируются на ней и образуют прочные хемосорбционные пленки предохраняющие металл от коррозии. Коэффициенты коррозии опытных образцов с течением времени изменились незначительно (рис. 7, 8), что говорит об отсутствии коррозионной активности по отношению к стальным пластинам. При визуальном осмотре на металле следы коррозии не обнаружены. Необходимость детального изучения указанных параметров профилактической смазки обусловлена спецификой их эксплуатации. Профилактическая смазка должна быть достаточно текучей, при распыливании через форсунки происходит разрушение структуры смазки, для быстрого восстановления при адсорбции на металлической поверхности профилактическая смазка должна иметь достаточно высокие структурномеханические свойства. Анализ полученных на Реотест-2 данных показывает, что разрабатываемые и опытные образцы профилактической смазки в исследуемом интервале температур (от 20 до минус 45 °С) являются вязкопластичными жидкостями. Для полученных композиций были построены графики зависимости структурных вязкостей Г1тах Лт1п Лэфф от температуры. Представленные зависимости характеризуются наличием экстремумов, свойственных фазовым переходам углеводородных дисперсных систем. Все исследуемые смеси на нефтяной и нефтехимических основах при содержании от 1 до 20% ТНО, в области положительных и отрицательных температур, являются слабо-структурированными дисперсными системами. Они по своим прочностным и вязкостным характеристикам [c.19]

Использование ПИНС-РК для предотвращения или снижения коррозионного растрескивания, локального анодного растворения и водородного охрупчивания весьма эффективно, если эти продукты образуют на металле хемосорбционные пленки, которые не могут быть вытеснены в широком диапазоне потенциалов водой, атомарным кислородом и водородом. В этой связи необходимо учитывать адсорбционно-хемосорбционные свойства ингибиторов коррозии и пленок ПИНС, а также проницаемость этих пленок, в кислых и сверх-кислых средах, т. е. в условиях кислотной коррозии. Целесообразно испытывать плс ки ПИНС при защите ими сталей и сплавов от коррозионного рас трескивания (ГОСТ 9.019—74 и др., а также электрохимическими методами) не только в нейтральных, но и в кислых средах. Большинство ПИНС являются весьма эффективными ингибиторами кислотной коррозии металлов. [c.228]

Синергизм защитного действия анодных, катодных и экранирующих ингибиторов заключается, очевидно, в создании наиболее благоприятных условий для образования хемосорбционных пленок на анодных а катодных участках металла с последующей защитой этих пленок экранирующими ингибиторами адсорбционного действия. Принцип сочетания полярных и экранирующих ингибиторов коррозии положен в основу создания целого ряда защитных продуктов, лрежци все- [c.29]

Результаты исследований противокоррозионных и защитных свойств присадок обобщены в табл.10, данные которой показывают, что создать присадку, защищающую от электрохимической и химической коррозии и черные, и цветные металлы, можно только комбинируя различные соединения. В такую композицию должны входить вещества с различным механизмом действия, дающие адсорбционные и хемосорбционные пленки на чугуне, стали, свинце, бронзе, меди и т.д., неразрушаемые как водой, так и кислыми коррозионно-агрессивными компонентами масел в присутствии воды. [c.34]

Окисные и хемосорбционные пленки могут в зависимости от химического состава металла и внешних факторов коррозии как уси-ливат -, так и тормозить наводороживание стали [21]. [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология