关于钝化什么是钝化?什么物质在什么情况下会钝化?

Question

关于钝化
什么是钝化?什么物质在什么情况下会钝化?

Answer 1

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.
用途：对不锈钢全面酸洗钝化,清除各类油污、锈、氧化皮、焊斑等污垢,处理后表面变成均匀银白色,大大提高不锈钢抗腐蚀性能,适用于各种型号不锈钢零件、板材及其设备.
特点：操作简单,使用方便、经济实用,同时添加了高效缓蚀剂、抑雾剂,防止金属出现过腐蚀和氢脆现象、抑制酸雾的产生.特别适用于小型复杂工件,不适合涂膏的情况,优于市场同类产品.
用法：根据不锈钢的材质和氧化皮严重程度不同,可以用原液或按1：4的比例加水稀释后使用；铁素体、马氏体和镍含量低的奥氏体不锈钢（如420、430、200、201、202、300、301等）稀释后使用,镍含量较高的奥氏体不锈钢（如304、321、316、316L等）用原液浸泡；一般常温或加热到50~60度后使用,浸泡3-20分钟或更长时间（具体时间和温度用户根据自己的试用情况确定）,至表面污垢完全清除,成均匀银白色,形成均匀致密的钝化膜为止,处理完成后取出,用清水冲洗干净,最好再用碱水或石灰水冲洗中和.
2、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＋0.1V,而显示出耐腐蚀的贵金属性能,这层薄膜就叫钝化膜.