金屬的鈍化和活化
發(fā)布時間：2018-03-31新聞編輯：青島愛大生
金屬的鈍化和活化金屬的鈍化，指某活潑金屬或合金由于化學(xué)或電化學(xué)的作用，表面狀態(tài)發(fā)生了變化，使原來的溶解或腐蝕速度顯著減慢的一種現(xiàn)象。把處于這種不活潑狀態(tài)下的金屬，稱作鈍態(tài)金屬。根據(jù)達到鈍化的途徑，可將金屬的鈍化分為電化學(xué)鈍化和化學(xué)鈍化兩種。
金屬的鈍化和活化１、電化學(xué)鈍化
當(dāng)電流通過電解槽時，金屬陽極因發(fā)生極化而進入鈍態(tài)的現(xiàn)象，稱作電化學(xué)鈍化。比如，電鍍時某可溶性陽極，當(dāng)有電流通過時，其電極電位會偏離平衡電位向正方向移動而發(fā)生陽極極化，同時陽極發(fā)生正常的溶解。但當(dāng)陽極電位正移至某一臨界值時，陽極溶解的速度急劇下降，陽極表面由活化狀態(tài)進入鈍化狀態(tài)，此即陽極發(fā)生了“鈍化現(xiàn)象”。開始發(fā)生陽極鈍化的電位，稱作臨界鈍化電位，用φ臨表示。與φ臨對應(yīng)的陽極電流密度，稱作臨界鈍化電流密度，用Ｄ臨表示。
金屬的電化學(xué)鈍化，是陽極極化過程的一種特殊狀態(tài)，它常常會對電鍍生產(chǎn)帶來一定的影響。比如，堿性鍍鋅時，陽極電流密度往往不能開大，否則鋅陽極表面容易鈍化而影響溶解。再如，堿性鍍錫的陽極電流較大時，錫陽極表面易生成黑色堅固的鈍化膜，發(fā)生完全的鈍化。此時，陽極表面只有大量氧氣析出，而鍍液中錫離子濃度不斷降低，從而影響了鍍液的穩(wěn)定性。似這一類陽極鈍化的現(xiàn)象，在生產(chǎn)中都是需要防止的。比如，通常通過控制陽極與陰極面積的比例，來控制陽極電流密度不超過其臨界鈍化電流密度。滾鍍的陰極面積不好確定，則只能盡量增大陽極面積，以盡量減小陽極電流密度，防止陽極鈍化的發(fā)生。比如滾鍍通常會采用鈦籃盛裝粒狀陽極的辦法來增大陽極面積。
但有時也會利用陽極鈍化現(xiàn)象為電鍍生產(chǎn)服務(wù)。比如，在堿性鍍液中，為避免鍍液中金屬離子增加過快，可用不銹鋼板或鎳板做不溶性陽極；在滾鍍鎳溶液中，陽極可使用鈦籃盛裝鎳塊或鎳扣，以增大陽極面積，而鈦籃并不溶解；在鍍鉻溶液中，可用鉛做不溶性陽極，等等。這些金屬在一定的鍍液中做為陽極而不溶解，正是利用了它們易于鈍化的特性。
一般，不銹鋼、鉻、鎳等比鐵、鋅等容易鈍化，它們的Ｄ臨都比較小，φ臨都比較負。在不含氯離子的鍍鎳溶液中，鎳陽極之所以容易鈍化，原因就在于此。
２、化學(xué)鈍化
金屬受到某些化學(xué)試劑的作用，也會發(fā)生鈍化，但這種鈍化沒有陽極極化過程，稱之為化學(xué)鈍化。能使金屬發(fā)生化學(xué)鈍化的化學(xué)試劑，稱為鈍化劑。
比如，鐵在稀硝酸中會受到強烈的腐蝕而溶解，但稀硝酸濃度增大到某一數(shù)值時，鐵的溶解速度急劇下降，則說明此時鐵發(fā)生了鈍化。出現(xiàn)這一急劇變化的硝酸的濃度，叫做臨界濃度，在室溫下它大概為１０～２０Ｎ或３０～４０％。
做為鈍化劑，除硝酸外，其他一些強氧化劑如硝酸根、氯酸、氯酸鉀、重鉻酸鉀、高錳酸鉀等都能引起金屬的鈍化。溶解在鍍液中或大氣中的氧，有時也是強烈的鈍化劑。在個別場合下，某些金屬也可以在非氧化性介質(zhì)中發(fā)生鈍化，如鎂在氫氟酸中鈍化、鉬和鈮在鹽酸中鈍化等。
有些金屬并不需要強氧化劑，一遇到氧就會鈍化，稱之為自鈍化，這類金屬稱為自鈍化金屬，常見的如鋁、鈦等。有些金屬雖然也能發(fā)生自鈍化，但自發(fā)能力不如鋁、鈦等更強，如鉻、鎳等，稱之為易鈍化金屬。而有些金屬一般需要強氧化劑才能進行充分的鈍化，如鋅、銅等，稱之為可鈍化金屬。常見的金屬其鈍化性能從易到難的順序是這樣排列的。
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