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cml111

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金属钝化原因？……别说是生成致密的氧化膜……

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1楼 2013-04-10 08:41:20

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jiagle

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既然这个问题再跳出来了，那就说说，看看是不是骗中小学生的。
钝化有多种形式，在此只说说Al在浓硝酸中钝化：
1、说生成致密的氧化膜确实没有错，点中了核心问题之一。
2、仅氧化膜致密还不够，还需要该氧化物中有很强的化学键，且该化学键还必须是共价成份高，且又强的化学键。共价成份高导致氧化物的碱性偏弱，酸性增强，酸溶变难。化学键强导致其破坏困难，关键是这化学键强。
Al与O之间既形成普通的sigma键，还会通过O上的孤电子对反馈而形成p —>d pii配键，即成键数量多，稳定性很高。
当化学键很强时，反应的动力学活性也非常低，因为活化能大得很。很慢的反应就等于不反应。也就是说如果升高温度，反应速率加快时，反应还是可以进行的。这就是为什么再致密的alpha氧化铝在高温下（高压釜中）也可以溶于酸的原因。
当然仅形成强化学键还不够，如果晶体不完美，产生很多晶界，而晶界处的化学活性会高得多，反应一样会进行，这就是为什么氧化铝必须致密，没有被反应的漏洞。活性氧化铝为什么溶于酸主要因为表面积大，另外，其Al-O键也相对更长，稳定性稍小。
还有一种原因，就是生成的产物在浓酸中溶解度很小（浓酸中水含量少），也会阻酸与反应物接触，阻止反应进一步进行。