金属的钝化现象
金属的钝化现象
金属的钝化现象是化学领域一个重要的概念，它描述了某些金属在特定条件下由活泼态转变为不活泼态的过程。这种现象不仅影响着金属的化学性质，还在工业生产和日常生活中有着广泛的应用。本文将详细介绍金属钝化的定义、方法、机理及其实际用途。
钝化现象
所谓钝化即某些金属与强氧化剂接触，由活泼态转变为不活泼态的过程。如：铁、铬、铝、镍等金属被浓HNO3、浓H2SO4钝化。容易被钝化的金属有钼、钴、钽、铌、钨等；常常能使金属钝化的氧化剂为：氯酸、碘酸、重铬酸钾、高锰酸钾等；个别情况下，少数金属也能在非氧化性介质中钝化，如镁被HF钝化，钼、铌被Hg钝化等。中学化学中遇到的是铁、铝被浓H2SO4、浓HNO3钝化。
钝化的方法
使金属钝化的方法有两种：一种是把金属浸在强氧化剂中使其钝化；另一种是把金属作为阳极，通过一定强度的电流使金属钝化。
钝化的机理
金属钝化的机理一般认为是金属与强氧化剂作用生成了一层致密的金属氧化物保护膜。如：铁在有些情况下，被氧化后生成了结构复杂的氧化物，其组成为Fe8O11，这层氧化膜很薄，经测定，铁在浓硝酸中的金属氧化膜厚度是3.0×10-10米~4.0×10-10米，这种薄膜将金属表面和介质完全隔绝，从而使金属变得很稳定。
钝化的用途
由于钝化使金属表面覆盖了一层氧化膜而变得稳定，可以提高金属的抗腐蚀能力。所以，工业上常用铝、铁的容器贮存、运输浓HNO3或浓H2SO4；也常将钢、铁制品进行钝化处理，使其表面覆盖一层氧化膜，譬如通常对枪、炮的“发蓝”处理，以增强金属的抗蚀能力。
钝化问题讨论
金属的钝化是什么变化？
由于金属与浓酸接触生成了致密的保护膜，因此，金属的钝化是化学变化，金属与酸发生了氧化还原反应。实验还告诉我们，当铁片与硝酸反应时，其反应速度是随HNO3浓度的增大而加快的。但当HNO3浓度增大到一定的程度时，它的反应速度迅速减小；继续增大HNO3浓度时，它的速度更小，最后不再发生反应，即铁被“钝化”了。金属钝化后还能起反应吗？
一般当外界条件改变时，钝化了的金属仍能在相当程度上保持“稳定”状态。如铁在浓HNO3中钝化后，不仅在稀HNO3中能保持稳定，而且在水蒸气及其它介质中也能保持稳定。但有许多因素，如将溶液加热，或加入活性离子CI-、Br-、I-等，或还原性气体H2等，均可能破坏钝化状态，使金属能继续起反应。