什么是鈍化現(xiàn)象

鈍化是當(dāng)某些金屬或是合金腐蝕時觀察到的一種異常的現(xiàn)象。飩 態(tài)的槪念最初是來自于法拉第對于鐵在硝酸溶液中的行為的觀察。法拉第觀察到在低 濃度的硝酸溶液中，純鐵會迅速遭到腐蝕，并且其腐蝕速度隨著硝酸的濃 度提髙而增大。然而，當(dāng)硝酸的濃度超過某個臨界值以后，鐵在這 些濃硝酸中的腐蝕速度則下降到可予以忽略的程度，盡管腐蝕反 應(yīng)的熱力學(xué)推動力此時顯著增大，但鐵在這種情況下實際上是耐 蝕的，鐵在此酸中仍具有金屬光澤，它的行為就如同貴金屬—樣。 勛巴恩稱鐵在濃硝酸中獲得的耐蝕狀態(tài)為鈍態(tài)。 像上述的鐵那樣的金屬或合金，在某種條件下，由活化態(tài)轉(zhuǎn)為鈍 態(tài)的這種突變過程稱之為鈍化。金屬或合金鈍化后獲得的那種性 質(zhì)，稱之為鈍性。不僅僅硝酸，作為強(qiáng)氧化劑的一些其他化學(xué)物 質(zhì)如氣酸鉀、重鉻酸鉀、高錳酸鉀及硝酸銀等也能夠引起金風(fēng)或 合金鈍化。即使是溶解在電解液中的氧，在一定條件下，也能成為強(qiáng)的鈍化劑，使金屬或是合金飩化?？梢姡g化現(xiàn)象的出現(xiàn)通常 與氣化性介質(zhì)的作用有關(guān)。但是，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，如鎂就可以在氫氟酸，鉬和鈮在鹽酸中 的鈍化?？梢哉f，在一定的條件下，差不多任何一種金屬都能在 一定程度上轉(zhuǎn)入鈍態(tài)，只是它們的沌態(tài)穩(wěn)定性是很不相同的。 最易鈍化的金屬有鉻、鋁、鈦、鎳、鐵、鉭、鈮等。各種所謂的不 銹鋼，就是以鐵為基加入了鉻、鎳等元素的合金。不銹鋼在某些 介質(zhì)中之所以耐腐蝕，就是因為它們在該條件下發(fā)生了鈍化，進(jìn)入 鈍態(tài)。上述提及的鋁、鈦等一些金屬在電動次序表中排在很前 面，說明它們在熱力學(xué)上是很不穩(wěn)定的，或者說是一些化學(xué)性質(zhì) 也活潑的金屬。但實際上，它們在大氣中或一般的工業(yè)介質(zhì)中都很耐蝕，作為重要的耐蝕工程材料被使用。這是因為它們在那些 介質(zhì)中都能自發(fā)地發(fā)生鈍化，處于穩(wěn)定的鈍態(tài)之中。

此外，通過陽極化處理也能使某些金屬或合金產(chǎn)生鈍化。例 如，對處于稀硫酸溶液之中的金屬鐵進(jìn)行陽極處理，開始通以低 電流密度時，鐵以硫酸亞鐵的形式溶解，隨后在髙電流密度下， 溶解一段時間后，鐵的腐蝕實際上就停止了，鐵的性質(zhì)發(fā)生了劇 變。鐵由于陽極處理從活化態(tài)到飩化態(tài)的突變也稱之為鈍化。但 是，當(dāng)切斷電源后，達(dá)種鈍性只能保持幾秒鐘。

鈍化現(xiàn)象雖然早被人們所發(fā)現(xiàn)，并被研究了 100多年,但由于鈍化現(xiàn)象的復(fù)雜性，至今，人們對于產(chǎn)生鈍化的機(jī)制以及飩化表 面膜的組成與性質(zhì)等問題依然不是十分的清楚。也因此導(dǎo)致對于金屬的飩性的確切定義，人們尚無一致看法。

一般來說，鈍化是指金屬經(jīng)強(qiáng)氧化劑或電化學(xué)方法氧化處理，使表面變?yōu)椴换顫姂B(tài)即鈍態(tài)的過程，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(xué)活性大大降低，而成為貴金屬狀態(tài)的現(xiàn)象，也叫鈍化。