匿名
2021/3/15 13:04:02
钝化现象
如果在室温时试验铁片在硝酸中的反应速率以及与硝酸浓度的关系,我们将会发现铁的反应速率最初是随硝酸浓度的增大而增大。当增大到一定程度时,它的反应速率减小,继续增大硝酸的浓度时,它的反应速率更小,最后不再起反应,即铁变得“稳定”了，或者像一般所说的，铁发生“钝化”了。
不仅铁，其他一些金属也可以发生钝化。例如，Cr、Ni、Co、Mo、Al、Ta、Nb和W等，其中最容易钝化的金属是Cr、Mo、Al、Ni、
Fe。
不仅硝酸，其他强氧化剂如浓硫酸、氯酸、碘酸、重铬酸钾、高锰酸钾等，都可以引起金属的钝化。
在个别情况下，少数金属能在非氧化剂介质中钝化。例如，镁在中HF钝化，钼和铌在HCl中钝化。
一般地说，钝化后的金属，在改变外界钝化条件后，仍能在相当程度上保持钝化状态。例如，铁在弄硝酸中钝化后，不仅在硝酸中保持稳定，而且在水、水蒸气及其他介质中也能保持稳定。
钝化后的铁不能从硝酸铜溶液中置换出铜。
有许多因素能破坏钝化状态，或者阻止金属钝化态的生成。将溶液加热或加入活性离子，如Cl-、Br-、I-等和还原性气体如氢（特别是在加热时）都能使钝态金属活性化。
使金属钝化的方法，除了把金属浸在浓酸里使它钝化外，还可以把金属作为电极（阳极），通过电流使它发生氧化。
当电流密度增大到一定程度时，金属就能被钝化。
钝化原理
现在大都认为，金属的钝化是由于金属和介质作用，生成一层极薄的肉眼看不见的保护膜的结果。这层薄膜通常是氧和金属的化合物。例如，在有些情况下，铁氧化后生成结构复杂的氧化物，其组成为Fe8O11。
钝化后的铁跟没有钝化的铁有不同的光电反射能力。经过测定，铁在浓硝酸中的金属氧化膜的厚度为3nm-4nm。这种薄膜将金属表面和介质完全隔绝，从而使金属变得稳定。
钝化的实际应用
钝化能使金属变得稳定。从本质上讲，这是由于金属表面上覆盖了一层氧化膜，因而提高了金属的抗蚀性能。
为了提高金属的防护性能，可采用化学方法或电化学方法，使金属表面覆盖一层人工氧化膜。这种方法就是通常说的氧化处理或发蓝。它在机械制造、仪器制造、武器、飞机及各种金属日用品中，作为一种防护装饰性覆盖层而广泛地被采用。
铁、铝在浓硝酸中钝化分别生成Fe8O11和Al2O3。
铁在浓硝酸中氧化首先生成二价铁，如浓硝酸过量，再生成三价铁；铝则被氧化为三价铝。
几种不同的工艺生成的氧化物理论上因生成环境不同而不同。
铝在经浓硝酸钝化后,如需与硫酸铜等反应，只需用小刀在覆盖有氧化膜的铝片表面刮几下即可；当然要除去氧化膜，也可加NaOH溶液（微热），不加热效果不明显；除此之外，加稀酸或加浓酸（加热）也能除去氧化膜。
参考人民教育出版社网站有关资料
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