金屬鈍化是一種界面現(xiàn)象,因為金屬本身的性能不變,只是使金屬表面在介質(zhì)中的穩(wěn)定性發(fā)生了變化。金屬由活性狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)是個較復(fù)雜的過程,對其機理尚有不同解釋,還沒有一個完整的理論來說明所有的鈍化現(xiàn)象。

鈍化理論是研究金屬發(fā)生鈍化原因及鈍態(tài)形成的理論。目前最公認的有兩種:一為成相膜理論,一為吸附理論。兩者都只能較好解釋相當(dāng)一部分的實驗事實,它們各自還不能圓滿地解釋已有的全部實驗事實。故各有優(yōu)點和不足之處。

成相膜理論

成相膜理論又稱為薄膜理論。它認為當(dāng)鈍化金屬陽極溶解時,可在金屬表面上生成一層非常薄的、致密的、覆蓋性良好的同體產(chǎn)物薄膜,這層薄膜作為一個獨立相存在,把金屬表面與介質(zhì)隔離開,阻礙陽極過程進行,使金屬的溶解速度大大降低,使金屬處于鈍態(tài)。保護膜通常是金屬的氧化物,在某些金屬上可直接觀察到膜的存在,并可測定其厚度和組成。

吸附理論

吸附理論認為,金屬鈍化是由于金屬表面生成氧或含氧離子的吸附層,改變了金屬/溶液界面的結(jié)構(gòu),并使陽極反應(yīng)的活化能顯著提高而發(fā)生鈍化。與成相膜理論不同,吸附理論認為金屬鈍化是由于金屬表面本身反應(yīng)能力降低了,而不是由于膜的隔離作用。

吸附理論的主要實驗依據(jù)是測量界面電容的結(jié)果。測量界面電容是揭示界面上是否存在成相膜的有效方法。若界面上生成了很薄的膜,其界面電容要比自由表面上雙電層電容的數(shù)值小得多。