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陽極鈍化

[ 來源: | 作者:本站 | 發(fā)布時間:2018-03-31 | 瀏覽:464次 ]

  由陽極極化引起的金屬鈍化現(xiàn)象,叫陽極鈍化或電化學(xué)鈍化。

  陽極鈍化

  金屬表面狀態(tài)發(fā)生變化,使它具有貴金屬的低腐蝕速率和正電極電勢增高等特征的過程。金屬與周圍介質(zhì)自發(fā)地進(jìn)行化學(xué)作用而產(chǎn)生的金屬鈍化稱為化學(xué)鈍化或自鈍化作用 。通常強(qiáng)氧化劑(濃HNO3、KMnO4、K2Cr2O7、HClO3 等)可使金屬鈍化。鈍化后的金屬失去原有的某些特性。若金屬通過電化學(xué)陽極極化引起鈍化稱為陽極鈍化 。例如將 Fe浸于 H2SO4水溶液中作為陽極和甘汞電極作為陰極,并與外電源連接構(gòu)成電解電池,連續(xù)改變陽極電極電勢(j ),觀察電流( I)與j變化得出結(jié)果如圖所示。曲線 AB 表示金屬按正常陽極溶解規(guī)律進(jìn)行,稱活化區(qū)。在CD段,I數(shù)值很小且與j無關(guān),稱為鈍化區(qū)。這時金屬表面生成一層耐腐蝕的保護(hù)膜處于鈍化狀態(tài)。DE段為過活化區(qū),可能在進(jìn)行某種新的陽極反應(yīng)。維持陽極電極電勢在CD范圍就能防止金屬腐蝕。金屬鈍化主要理論為:①吸附理論。認(rèn)為在金屬表面上生成氧或含氧離子表面吸附層。②成相膜理論。認(rèn)為在金屬表面上生成致密的覆蓋性良好的氧化膜,其厚度約為 10-10~10-9 米。吸附層或氧化膜都是把金屬和溶液隔開,降低金屬的腐蝕速率,使金屬成為鈍態(tài)。

為什么陽極有時會發(fā)生鈍化?

生產(chǎn)過程中,陽極表面有時出現(xiàn)一層淡青色或灰黑色的薄膜,嚴(yán)重時甚至?xí)霈F(xiàn)槽電壓上升、電流下降、電流開不大的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象說明陽極發(fā)生了鈍化,那么造成鈍化的原因有哪些呢?

(1)電流密度過大:當(dāng)陽極電流密度大于4A/dm2時,合金陽極或單金屬陽極不溶解,陽極表面大量析氧,陽極板發(fā)黑而鈍化。在實際操作中,雖然電流密度未變,但有時由于陽極棒上清潔工作未做好,造成陽極有部分接觸不良、不導(dǎo)電,這樣實際上加大了其他部分陽極的電流密度,造成陽極鈍化現(xiàn)象出現(xiàn)。

(2)游離氰化鈉太少:在合金陽極或銅陽極上,銅溶解時與溶液中的游離氰根作用生成銅氰絡(luò)離子。當(dāng)溶液中游離氰化鈉不足時,陽極表面形成黑色或淡青色的鈍化膜,使陽極的活化表面減少,從而陽極電流密度提高,造成陽極鈍化,陽極表面生成二價銅離子。此時陽極表面呈淡青色,附近溶液表面呈淺藍(lán)色。

(3)游離氫氧化鈉太少:在合金陽極或錫陽極中,錫溶解時與溶液中的游離氫氧化鈉作用生成錫酸鹽。當(dāng)溶液中游離氫氧化鈉不足時,陽極表面形成黑色偏錫酸薄膜附著在陽極上,使陽極活化表面減少,從而使陽極電流密度提高,造成陽極鈍化。