93金屬表面鈍化的吸附理論
金屬鈍化的吸附理論
吸附理論認為引起金屬鈍化并不一定要形成相膜而只要在金屬表面或部分表面上生成氧或含氧粒子的吸附層就足夠了。這一吸附層只有單分層厚,它可以是OH-或O-離子,更多的人認為可能是氧原子。氧原子和金屬的***外側(cè)的原子因化學(xué)吸附而結(jié)合,并使金屬表面的化學(xué)結(jié)合力飽和,從而改變了金屬/溶液界面的結(jié)構(gòu),大大提高陽極反應(yīng)的活化能,故金屬同腐蝕介質(zhì)的化學(xué)鍍反應(yīng),將顯著減少可以認為這就是金屬發(fā)生鈍化的原因。
根據(jù)測量電量的結(jié)果表明在某些情況下,為了使金屬鈍化,只需要在每平方厘米電極表面通過十分之幾毫庫侖的電量,而這些電量甚至不足以生成氧的單分子吸附層。這樣看來,在金屬表面上把本不需要形成一個單分子層的氧就可以引起極強的鈍化作用。
以上事實說明,金屬表面的單分子吸附層甚至可以是不連續(xù)的,不一定需要將表面完全覆蓋。可以設(shè)想,只要在***活潑的,***先溶解的金屬表面區(qū)域上,例如金屬晶格頂角及邊緣處吸附了單分子層,便能抑制陽極的溶解過程并使金屬鈍化。
測量界面電容是揭示界面上是否存在成相膜的有效方法,若界面上生成了哪怕是很薄的膜,其界面電容值應(yīng)比自由表面上雙電層電容的數(shù)值小得多。在鎳和18-8不銹鋼表面上測量結(jié)果表明,在相應(yīng)于金屬陽極溶解速度大幅降低的那一段電位范圍內(nèi)界面電容值的改烴是***大的。它表示成相膜并不存在。從吸附理論出發(fā)可以較好地解釋為什么鉻、鎳、鐵等金屬及由它們所組成的合金表面上,當繼續(xù)增大陽極極化電位時會出現(xiàn)金屬溶解速度再次增大現(xiàn)象——過鈍化現(xiàn)象。
在吸附理論中到底是哪一種含氧粒子的吸附引起金屬鈍化,以及含氧粒子的吸附如保改變金屬表面的反應(yīng)能力的作用機理等問題至今仍然不很清楚