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，這就是表面鈍化法。


 使(shi)(shi)表面鈍(dun)化(hua)的方法(fa)，有化(hua)學(xue)鈍(dun)化(hua)和電(dian)化(hua)鈍(dun)化(hua)兩種。化(hua)學(xue)鈍(dun)化(hua)就是讓金屬(shu)和某些氧化(hua)劑反應，使(shi)(shi)金屬(shu)表面形成一層(ceng)緊密粘連(lian)著的、具有保護性(xing)的氧化(hua)物或其他化(hua)合物。其實(shi)，這(zhe)也是一種腐(fu)蝕，不過腐(fu)蝕的結果，不僅不損壞金屬(shu)，反而有保護作用。

濃硫酸.jpg  鈍化金屬.jpg


 例如，把鐵(tie)(tie)浸入比重(zhong)大于1.25的(de)濃硝酸(suan)(suan)中，開始鐵(tie)(tie)能(neng)溶解，但(dan)(dan)很快反(fan)應(ying)停止。由(you)于只有極(ji)薄一層鐵(tie)(tie)發生(sheng)了反(fan)應(ying)，所以(yi)這塊(kuai)鐵(tie)(tie)的(de)外形并不(bu)改變，但(dan)(dan)它表明的(de)性質卻(que)發生(sheng)了變化(hua)(hua)。這塊(kuai)不(bu)和稀硝酸(suan)(suan)反(fan)應(ying)，也不(bu)能(neng)從硝酸(suan)(suan)銀(yin)(yin)溶液中置(zhi)換出銀(yin)(yin)。像這樣使金屬表面鈍(dun)化(hua)(hua)的(de)氧化(hua)(hua)劑叫做鈍(dun)化(hua)(hua)劑，在這里(li)，濃硝酸(suan)(suan)就是(shi)一種鈍(dun)化(hua)(hua)劑。在化(hua)(hua)工廠里(li)，常用鐵(tie)(tie)制(zhi)器(qi)皿盛濃硫酸(suan)(suan)，而(er)鐵(tie)(tie)并不(bu)被腐蝕，也是(shi)因(yin)為鐵(tie)(tie)制(zhi)器(qi)皿表面被濃硫酸(suan)(suan)鈍(dun)化(hua)(hua)了的(de)緣(yuan)故。


 電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)鈍化(hua)(hua)是讓金(jin)屬(shu)(shu)(shu)作(zuo)陽極(ji)，放在電(dian)(dian)(dian)解池中通(tong)電(dian)(dian)(dian)，這(zhe)時(shi)，金(jin)屬(shu)(shu)(shu)被(bei)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)，所以(yi)也(ye)稱(cheng)作(zuo)陽極(ji)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)。隨著電(dian)(dian)(dian)流密度的(de)(de)(de)增大，電(dian)(dian)(dian)位增高(gao)，OH-也(ye)可能在陽極(ji)被(bei)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)，生(sheng)成(cheng)OH原(yuan)子(zi)團或氧(yang)(yang)(yang)原(yuan)子(zi)和(he)水。OH原(yuan)子(zi)團和(he)氧(yang)(yang)(yang)原(yuan)子(zi)都很容易和(he)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)反應，在金(jin)屬(shu)(shu)(shu)表面生(sheng)成(cheng)一種極(ji)薄的(de)(de)(de)、肉眼看(kan)不(bu)見的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)膜。這(zhe)層(ceng)膜牢固(gu)地和(he)金(jin)屬(shu)(shu)(shu)結合在一起，而且性質(zhi)穩(wen)定。所以(yi)，當這(zhe)種氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)膜生(sheng)成(cheng)后，金(jin)屬(shu)(shu)(shu)就(jiu)(jiu)不(bu)再變化(hua)(hua)了，這(zhe)塊金(jin)屬(shu)(shu)(shu)就(jiu)(jiu)具有了鈍性。鋁制品常(chang)通(tong)過電(dian)(dian)(dian)化(hua)(hua)鈍化(hua)(hua)，使表面生(sheng)成(cheng)一層(ceng)較厚的(de)(de)(de)保護膜，以(yi)延長(chang)使用壽命。同時(shi)，這(zhe)層(ceng)保護膜還(huan)有較好的(de)(de)(de)吸附(fu)性能，可以(yi)染上各種美(mei)麗的(de)(de)(de)顏色。


可見，電鈍化(hua)和化(hua)學鈍化(hua)雖(sui)然采用的方法不(bu)同，但結(jie)果是一(yi)樣的，都是使金(jin)屬表(biao)面氧化(hua)，生成一(yi)層具有鈍性的保護(hu)膜。


一般經過(guo)處(chu)理(li)表面都(dou)(dou)可(ke)(ke)以(yi)被(bei)(bei)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，但鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)的難易(yi)(yi)程度不同(tong)，鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)后耐腐(fu)蝕(shi)性也不同(tong)。例如(ru)，鋁很(hen)(hen)容易(yi)(yi)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，在通常情(qing)況下(xia)(xia)，鋁暴露在空氣(qi)中，表面很(hen)(hen)快就(jiu)被(bei)(bei)氧(yang)氣(qi)所氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)，生成(cheng)一層氧(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋁薄膜，保護著(zhu)這(zhe)種活動(dong)金(jin)屬鋁不繼續腐(fu)蝕(shi)；鐵在常溫(wen)下(xia)(xia)放在濃硝(xiao)酸中即(ji)可(ke)(ke)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)；而銅需要在-11℃的低溫(wen)下(xia)(xia)用濃硝(xiao)酸處(chu)理(li)才(cai)能(neng)鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)；鈉(na)、鉀(jia)等活動(dong)金(jin)屬，因(yin)為它們的化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)都(dou)(dou)易(yi)(yi)溶解，所以(yi)很(hen)(hen)難鈍(dun)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)。


由于不同(tong)金屬(shu)鈍化后(hou)(hou)耐腐(fu)(fu)蝕性能的(de)(de)(de)不同(tong)，我們就(jiu)應(ying)根據用途選擇金屬(shu)材料。例如(ru)，鋁的(de)(de)(de)保(bao)護(hu)膜在空氣中(zhong)很(hen)穩定(ding)，但易被酸、堿腐(fu)(fu)蝕，所以(yi)常(chang)(chang)用鋁制成(cheng)日常(chang)(chang)生(sheng)(sheng)活用品、電器零件以(yi)及飛機(ji)機(ji)身等(deng)。鉛(qian)遇到硫(liu)(liu)酸后(hou)(hou)，表面生(sheng)(sheng)成(cheng)一層硫(liu)(liu)酸鉛(qian)層，保(bao)護(hu)里面的(de)(de)(de)鉛(qian)不再與(yu)硫(liu)(liu)酸反應(ying)，所以(yi)鉛(qian)廣泛用于做輸送硫(liu)(liu)酸的(de)(de)(de)管道(dao)和(he)實驗室的(de)(de)(de)下(xia)水道(dao)等(deng)。