阳极钝化 |
[ 来源: | 作者:本站 | 发布时间:2018-03-31 | 浏览:499次 ] |
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。 阳极钝化 金属表面状态发生变化,使它具有贵金属的低腐蚀速率和正电极电势增高等特征的过程。金属与周围介质自发地进行化学作用而产生的金属钝化称为化学钝化或自钝化作用 。通常强氧化剂(浓HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、HClO3 等)可使金属钝化。钝化后的金属失去原有的某些特性。若金属通过电化学阳极极化引起钝化称为阳极钝化 。例如将 Fe浸于 H2SO4水溶液中作为阳极和甘汞电极作为阴极,并与外电源连接构成电解电池,连续改变阳极电极电势(j ),观察电流( I)与j变化得出结果如图所示。曲线 AB 表示金属按正常阳极溶解规律进行,称活化区。在CD段,I数值很小且与j无关,称为钝化区。这时金属表面生成一层耐腐蚀的保护膜处于钝化状态。DE段为过活化区,可能在进行某种新的阳极反应。维持阳极电极电势在CD范围就能防止金属腐蚀。金属钝化主要理论为:①吸附理论。认为在金属表面上生成氧或含氧离子表面吸附层。②成相膜理论。认为在金属表面上生成致密的覆盖性良好的氧化膜,其厚度约为 10-10~10-9 米。吸附层或氧化膜都是把金属和溶液隔开,降低金属的腐蚀速率,使金属成为钝态。
为什么阳极有时会发生钝化? 生产过程中,阳极表面有时出现一层淡青色或灰黑色的薄膜,严重时甚至会出现槽电压上升、电流下降、电流开不大的现象,这种现象说明阳极发生了钝化,那么造成钝化的原因有哪些呢? (1)电流密度过大:当阳极电流密度大于4A/dm2时,合金阳极或单金属阳极不溶解,阳极表面大量析氧,阳极板发黑而钝化。在实际操作中,虽然电流密度未变,但有时由于阳极棒上清洁工作未做好,造成阳极有部分接触不良、不导电,这样实际上加大了其他部分阳极的电流密度,造成阳极钝化现象出现。 (2)游离氰化钠太少:在合金阳极或铜阳极上,铜溶解时与溶液中的游离氰根作用生成铜氰络离子。当溶液中游离氰化钠不足时,阳极表面形成黑色或淡青色的钝化膜,使阳极的活化表面减少,从而阳极电流密度提高,造成阳极钝化,阳极表面生成二价铜离子。此时阳极表面呈淡青色,附近溶液表面呈浅蓝色。 (3)游离氢氧化钠太少:在合金阳极或锡阳极中,锡溶解时与溶液中的游离氢氧化钠作用生成锡酸盐。当溶液中游离氢氧化钠不足时,阳极表面形成黑色偏锡酸薄膜附着在阳极上,使阳极活化表面减少,从而使阳极电流密度提高,造成阳极钝化。
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