浓硫酸在常温下会使铁铝钝化形成质密的氧化
浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性,会与铝、铁等金属发生钝化作用,使金属表面形成致密的钝化膜(金属氧化物薄膜),起到隔绝反应物的作用,保护膜内纯金属单质,不再与膜外的强氧化性酸反应。
氧化铝、氧化铁即为常见的钝化膜成分。 那么为什么氧化铝、氧化铁等钝化膜不会与强氧化性酸发生反应呢?
钝化的定义:一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,叫钝化。金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜(往往是看不见的),紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。 如Fe→Fe++时标准电位为-0。44V,钝...全部
浓硫酸、浓硝酸具有强氧化性,会与铝、铁等金属发生钝化作用,使金属表面形成致密的钝化膜(金属氧化物薄膜),起到隔绝反应物的作用,保护膜内纯金属单质,不再与膜外的强氧化性酸反应。
氧化铝、氧化铁即为常见的钝化膜成分。
那么为什么氧化铝、氧化铁等钝化膜不会与强氧化性酸发生反应呢?
钝化的定义:一种活性金属或合金,其中化学活性大大降低,而成为贵金属状态的现象,叫钝化。金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构,形成了一层薄膜(往往是看不见的),紧密覆盖在金属的表面,则改变了金属的表面状态,使金属的电极电位大大向正方向跃变,而成为耐蚀的钝态。
如Fe→Fe++时标准电位为-0。44V,钝化后跃变到+0。5~1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜。
我们知道,铁、铝在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解,但在浓HNO3或浓H2SO4中溶解现象几乎完全停止了,碳钢通常很容易生锈,若在钢中加入适量的Ni、Cr,就成为不锈钢了。
金属或合金受一些因素影响,化学稳定性明显增强的现象,称为钝化。由某些钝化剂(化学药品)所引起的金属钝化现象,称为化学钝化。如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。
金属钝化后,其电极电势向正方向移动,使其失去了原有的特性,如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出。此外,用电化学方法也可使金属钝化,如将Fe置于H2SO4溶液中作为阳极,用外加电流使阳极极化,采用一定仪器使铁电位升高一定程度,Fe就钝化了。
由阳极极化引起的金属钝化现象,叫阳极钝化或电化学钝化。
金属处于钝化状态能保护金属防止腐蚀,但有时为了保证金属能正常参与反应而溶解,又必须防止钝化,如电镀和化学电源等。
金属是如何钝化的呢?其钝化机理是怎样的?首先要清楚,钝化现象是金属相和溶液相所引起的,还是由界面现象所引起的。
有人曾研究过机械性刮磨对处在钝化状态的金属的影响。实验表明,测量时不断刮磨金属表面,则金属的电势剧烈向负方向移动,也就是修整金属表面可引起处在钝态金属的活化。即证明钝化现象是一种界面现象。它是在一定条件下,金属与介质相互接触的界面上发生变化的。
电化学钝化是阳极极化时,金属的电位发生变化而在电极表面上形成金属氧化物或盐类。这些物质紧密地覆盖在金属表面上成为钝化膜而导致金属钝化,化学钝化则是像浓HNO3等氧化剂直接对金属的作用而在表面形成氧化膜,或加入易钝化的金属如Cr、Ni等而引起的。
化学钝化时,加入的氧化剂浓度还不应小于某一临界值,不然不但不会导致钝态,反将引起金属更快的溶解。
金属表面的钝化膜是什么结构,是独立相膜还是吸附性膜呢?目前主要尚不清楚在什么条件下形成成相膜,在什么条件下形成吸附膜。
两种理论相互结合还缺乏直接的实验证据,因而钝化理论还有待深入地研究。参考资料:百度百科
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