鈍化理論在金屬腐蝕與防護中的應用

1、鈍化理論在金屬腐蝕與防護中的應用鈍化是使金屬表面轉(zhuǎn)化為不易被氧化的狀態(tài)，而延緩金屬的腐蝕速度的方法。另外，一種活性金屬或合金，其中化學活性大大降低，而成為貴金屬狀態(tài)的現(xiàn)象，也叫鈍化。鈍化金屬由于介質(zhì)的作用生成的腐蝕產(chǎn)物如果具有致密的結(jié)構(gòu)，形成了一層薄膜（往往是看不見的），緊密覆蓋在金屬的表面，則改變了金屬的表面狀態(tài)，使金屬的電極電位大大向正方向躍變，而成為耐蝕的鈍態(tài)。如Fe→Fe2時標準電位為－0.44V，鈍化后躍變到0.5～1V，而顯

2、示出耐腐蝕的貴金屬性能，這層薄膜就叫鈍化膜。金屬的鈍化也可能是自發(fā)過程（如在金屬的表面生成一層難溶解的化合物，即氧化物膜）。在工業(yè)上是用鈍化劑（主要是氧化劑）對金屬進行鈍化處理，形成一層保護膜。常見例子：冷濃硫酸、冷濃硝酸與鐵、鋁均可發(fā)生鈍化。其鈍化的機理可用薄膜理論來解釋即認為鈍化是由于金屬與氧化性質(zhì)作用作用時在金屬表面生成一種非常薄的、致密的、覆蓋性能良好的、牢固地吸附在金屬表面上的鈍化膜.這層膜成獨立相存在通常是氧化金屬的化合物.

3、它起著把金屬與腐蝕介質(zhì)完全隔開的作用防止金屬與腐蝕介質(zhì)接觸從而使金屬基本停止溶解形成鈍態(tài)達到防腐蝕的作用.金屬表面狀態(tài)變化所引起的金屬電化學行為使它具有貴金屬的某些特征(低的腐蝕速率、正的電極電勢)的過程。若這種變化。產(chǎn)生鈍化的原因較為復雜，對其機理還存在著不同的看法，還沒有一個完整的理論可以解釋所有的鈍化現(xiàn)象。2.當金屬陽極溶解時，可以在金屬表面生成一層致密的、覆蓋得很好的固體產(chǎn)物薄膜。這層產(chǎn)物膜構(gòu)成獨立的固相膜層，把金屬表面與介質(zhì)隔

4、離開來，阻礙陽極過程的進行，導致金屬溶解速度大大降低，使金屬轉(zhuǎn)入鈍態(tài)。吸附理論認為：金屬鈍化是由于表面生成氧或含氧粒子的吸附層，改變了金屬溶液界面的結(jié)構(gòu)，并使陽極反應的活化能顯著提高的緣故。即由于這些粒子的吸附，使金屬表面的反應能力降低了，因而發(fā)生了鈍化。這兩種鈍化理論都能較好地解釋大部分實驗事實，然而無論哪一種理論都不能較全面、完整地解釋各種鈍化機理。這兩種理論的相同之處是都認為由于在金屬表面生成一層極薄的鈍化膜阻礙了金屬的溶解，至于

5、對成膜的解釋，卻各不相同。吸附理論認為，只要形成單分子層的二維膜就能導致金屬產(chǎn)生鈍化，而成相膜理論認為，要使金屬得到保護、不溶解，至少要形成幾個分子層厚的三維膜，而最初形成的單分子吸附膜只能輕微降低金屬的溶解，增厚的成相膜才能達到完全鈍化。此外，兩個理論的差異，還有吸附鍵和化學鍵之爭。事實上金屬在鈍化過程中，在不同的條件下，吸附膜和成相膜可分別起主要作用。有人企圖將這兩種理論結(jié)合起來解釋所有的金屬鈍化現(xiàn)象，認為含氧粒子的吸附是形成良好鈍