酸度对钝化液稳定性影响的理论预测

• 作者: 徐孟进 冯慧杰 郭安儒
• 来源期刊: 材料保护
• 学科: 工学
• 关键词: 钝化液 酸度 稳定性 沉淀 溶解 理论计算 钝化层 界面结构
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 试验研究
• 页码范围: 60-68
• 页数: 9页
• 分类号: TG174.44
• 语种: 中文
• DOI: 10.16577/j.issn.1001-1560.2022.0039

摘要

为了理论预测酸度变化时钝化液的稳定性,从沉淀溶解平衡、配位解离平衡和电离水解平衡出发,同时考虑离子强度的影响,建立了钝化液溶液中各物质之间的物料守恒和质子守恒方程式,通过求解多元高次方程组,得到在一定物料配比下钝化液中各组分的含量,计算出酸度值,同时通过溶度积常数来判断在该酸度下钝化液中是否有沉淀出现来预测钝化液的稳定性.通过理论计算和试验结果对比发现:在pH=2.3～3.0范围内,钝化液体系pH值的计算值和试验值的吻合性较好,误差值小于10％;试验配制的钝化液随着酸度的降低,在pH≥2.5时开始变得不稳定而出现浑浊和沉淀,与计算得到的在pH≥3.0出现的沉淀现象大体上吻合;随着钝化液浓度的降低,钝化液体系pH值的理论值更加接近实验值,并且出现沉淀时两者的误差更小.建立的钝化液溶解沉淀模型能反映钝化液的酸度对其稳定性的影响规律.依据该浓度预测模型,通过计算金属铝在钝化液中持续溶解时酸度动态上升引起的不同难溶盐的沉淀过程,可将该模型应用到推测铝合金/钝化层界面层的结构,对深入理解铝合金的防腐机理有指导意义.