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成相膜理論和吸附理論的概述

返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2019-04-30

金屬表面的鈍化膜是什么結(jié)構(gòu),是獨(dú)立相膜還是吸附性膜呢?目前主要有兩種鈍化膜的形成理論,有什么特點(diǎn)?即成相膜理論和吸附理論的概述。

成相膜理論和吸附理論的特點(diǎn)

成相膜理論認(rèn)為,當(dāng)鋁合金等金屬溶解時(shí),處在鈍化條件下,在表面生成緊密的、復(fù)蓋性良好的固態(tài)物質(zhì),這種物質(zhì)形成獨(dú)立的相,稱為鈍化膜或稱成相膜,此膜將金屬表面和溶液機(jī)械地隔離開,使金屬的溶解速度大大降低,而呈鈍態(tài)。實(shí)驗(yàn)證據(jù)是在某些鈍化的金屬表面上,可看到成相膜的存在,并能測(cè)其厚度和組成。如采用某種能夠溶解金屬而與氧化膜不起作用的試劑,小心地溶解除去膜下的金屬,就可分離出能看見的鈍化膜,鈍化膜是怎樣形成的?當(dāng)金屬陽(yáng)極溶解時(shí),其周圍附近的溶液層成分發(fā)生了變化。一方面,溶解下來(lái)的金屬離子因擴(kuò)散速度不夠快(溶解速度快)而有所積累。另一方面,界面層中的氫離子也要向陰極遷移,溶液中的負(fù)離子(包括OH-)向陽(yáng)極遷移。

吸附理論認(rèn)為,金屬表面并不需要形成固態(tài)產(chǎn)物膜才鈍化,而只要表面或部分表面形成一層氧或含氧粒子(如O2-或OH-)的吸附層也就足以引起鈍化了。這吸附層雖只有單分子層厚薄,但由于氧在金屬表面上的吸附,改變了金屬與溶液的界面結(jié)構(gòu),使電極反應(yīng)的活化能升高,金屬表面反應(yīng)能力下降而鈍化。此理論主要實(shí)驗(yàn)依據(jù)是測(cè)量界面電容和使某些金屬鈍化所需電量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不需形成成相膜也可使一些金屬鈍化。

兩種鈍化理論都能較好地解釋部分事實(shí),但又都有成功和不足之處。金屬鈍化膜確具有成相膜結(jié)構(gòu),但同時(shí)也存在著單分子層的吸附性膜。目前尚不清楚在什么條件下形成成相膜,在什么條件下形成吸附膜。兩種理論相互結(jié)合還缺乏直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

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