前面談到的兩種保護層法，金屬的“衣服”是“穿在身上”的。能不能讓金屬自己長出一層即耐磨又抗腐蝕的“皮”呢？能！在實踐中，人們找到許多方法，這就是讓金屬表面發生化學變化，生產一層具有保護性能的膜-穩定的金屬化合物，使金屬表面的化學性質變鈍，這就是表面鈍化(hua)法。


 使表(biao)面(mian)鈍(dun)(dun)化(hua)的方法，有(you)化(hua)學(xue)鈍(dun)(dun)化(hua)和電化(hua)鈍(dun)(dun)化(hua)兩種。化(hua)學(xue)鈍(dun)(dun)化(hua)就(jiu)是讓金屬(shu)(shu)和某些氧化(hua)劑反應，使金屬(shu)(shu)表(biao)面(mian)形成一層(ceng)緊密(mi)粘連著的、具(ju)有(you)保(bao)護性的氧化(hua)物(wu)(wu)或其他化(hua)合物(wu)(wu)。其實(shi)，這也是一種腐(fu)蝕(shi)，不(bu)過腐(fu)蝕(shi)的結果(guo)，不(bu)僅(jin)不(bu)損壞金屬(shu)(shu)，反而有(you)保(bao)護作用(yong)。

濃硫酸.jpg  鈍化金屬.jpg


 例如，把鐵(tie)浸(jin)入(ru)比(bi)重大(da)于1.25的(de)(de)濃硝(xiao)(xiao)酸(suan)中(zhong)，開始鐵(tie)能溶解，但很快(kuai)反應停(ting)止。由于只有極(ji)薄一層(ceng)鐵(tie)發(fa)生了反應，所(suo)以這(zhe)塊鐵(tie)的(de)(de)外形并(bing)不(bu)(bu)改(gai)變(bian)(bian)，但它表(biao)明的(de)(de)性質(zhi)卻發(fa)生了變(bian)(bian)化(hua)。這(zhe)塊不(bu)(bu)和稀硝(xiao)(xiao)酸(suan)反應，也不(bu)(bu)能從硝(xiao)(xiao)酸(suan)銀(yin)溶液中(zhong)置換出銀(yin)。像這(zhe)樣使金屬表(biao)面鈍化(hua)的(de)(de)氧(yang)化(hua)劑叫做鈍化(hua)劑，在(zai)這(zhe)里，濃硝(xiao)(xiao)酸(suan)就是一種(zhong)鈍化(hua)劑。在(zai)化(hua)工(gong)廠(chang)里，常用(yong)鐵(tie)制(zhi)器皿盛濃硫(liu)酸(suan)，而鐵(tie)并(bing)不(bu)(bu)被(bei)腐蝕，也是因為鐵(tie)制(zhi)器皿表(biao)面被(bei)濃硫(liu)酸(suan)鈍化(hua)了的(de)(de)緣故。


 電(dian)化(hua)(hua)(hua)鈍化(hua)(hua)(hua)是讓(rang)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)作陽(yang)極(ji)(ji)，放在(zai)(zai)電(dian)解池中通電(dian)，這(zhe)(zhe)時，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)，所(suo)以(yi)(yi)也(ye)稱作陽(yang)極(ji)(ji)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)。隨著電(dian)流密(mi)度的(de)(de)(de)增大，電(dian)位增高，OH-也(ye)可能在(zai)(zai)陽(yang)極(ji)(ji)被(bei)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)，生(sheng)成(cheng)OH原(yuan)子(zi)(zi)團或氧(yang)原(yuan)子(zi)(zi)和(he)水。OH原(yuan)子(zi)(zi)團和(he)氧(yang)原(yuan)子(zi)(zi)都很容(rong)易和(he)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)反應，在(zai)(zai)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表(biao)面生(sheng)成(cheng)一(yi)種(zhong)極(ji)(ji)薄的(de)(de)(de)、肉眼看不見的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)。這(zhe)(zhe)層(ceng)(ceng)膜(mo)牢固地和(he)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)結合在(zai)(zai)一(yi)起，而且性(xing)質穩定。所(suo)以(yi)(yi)，當這(zhe)(zhe)種(zhong)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)膜(mo)生(sheng)成(cheng)后，金(jin)(jin)屬(shu)(shu)就不再(zai)變化(hua)(hua)(hua)了，這(zhe)(zhe)塊金(jin)(jin)屬(shu)(shu)就具有了鈍性(xing)。鋁制品常(chang)通過電(dian)化(hua)(hua)(hua)鈍化(hua)(hua)(hua)，使表(biao)面生(sheng)成(cheng)一(yi)層(ceng)(ceng)較(jiao)(jiao)厚的(de)(de)(de)保護(hu)膜(mo)，以(yi)(yi)延(yan)長使用(yong)壽命。同(tong)時，這(zhe)(zhe)層(ceng)(ceng)保護(hu)膜(mo)還有較(jiao)(jiao)好的(de)(de)(de)吸附性(xing)能，可以(yi)(yi)染上(shang)各種(zhong)美麗(li)的(de)(de)(de)顏(yan)色。


可見(jian)，電鈍(dun)化和化學鈍(dun)化雖然(ran)采用的方(fang)法不同，但結(jie)果是(shi)(shi)一樣的，都是(shi)(shi)使金屬表(biao)面氧化，生(sheng)成一層(ceng)具有(you)鈍(dun)性(xing)的保(bao)護膜。


一般經過處理表(biao)面都(dou)可以被鈍化(hua)(hua)，但鈍化(hua)(hua)的難(nan)易(yi)程度不同，鈍化(hua)(hua)后(hou)耐腐(fu)蝕性也不同。例(li)如，鋁(lv)很容易(yi)鈍化(hua)(hua)，在(zai)通(tong)常情況下(xia)，鋁(lv)暴露在(zai)空(kong)氣(qi)中，表(biao)面很快就被氧氣(qi)所(suo)氧化(hua)(hua)，生成一層氧化(hua)(hua)鋁(lv)薄膜，保護著這種活動金(jin)屬(shu)鋁(lv)不繼續(xu)腐(fu)蝕；鐵在(zai)常溫下(xia)放(fang)在(zai)濃硝酸中即(ji)可鈍化(hua)(hua)；而(er)銅需要在(zai)-11℃的低溫下(xia)用濃硝酸處理才能鈍化(hua)(hua)；鈉、鉀等活動金(jin)屬(shu)，因為它們的化(hua)(hua)合物(wu)都(dou)易(yi)溶解，所(suo)以很難(nan)鈍化(hua)(hua)。


由(you)于不(bu)同金屬鈍(dun)化后耐腐(fu)蝕性能的(de)(de)不(bu)同，我們就(jiu)應根(gen)據(ju)用途選擇金屬材料。例如，鋁的(de)(de)保護(hu)膜(mo)在空(kong)氣中很(hen)穩定，但易被酸(suan)、堿(jian)腐(fu)蝕，所(suo)以常(chang)用鋁制成日(ri)常(chang)生活用品(pin)、電器(qi)零件(jian)以及飛機(ji)機(ji)身等(deng)。鉛(qian)遇(yu)到(dao)硫酸(suan)后，表面生成一(yi)層(ceng)硫酸(suan)鉛(qian)層(ceng)，保護(hu)里面的(de)(de)鉛(qian)不(bu)再與硫酸(suan)反應，所(suo)以鉛(qian)廣泛用于做輸送硫酸(suan)的(de)(de)管(guan)道和實(shi)驗室(shi)的(de)(de)下水道等(deng)。