Актив ҳолатда металларнинг эриш қонуниятлари

6.8. Металларнинг пассивланиш ҳодисаси
Маълум потенциаллар соҳасига эга бўлган, агрессив муҳитдаги металлар ва қотишмаларнинг коррозияга юқори чидамли ҳолати пассивланиш дейилади.
Пассивланиш соҳасида металл эриш жараёнининг тезлиги актив эриш соҳасидагига нисбатан бир неча тартибда (баъзан 10 мартагача) кичик бўлиши ва исталганча узоқ вақт давомида шундай сақланиши мумкин.
Термодинамик нуқтаи назардан электрод потенциалини мусбат томонга сурилиши металл эриши электрокимёвий реакцияси бориш эҳтимоллигининг ортишига олиб келиши керак. Аслида эса бундай бўлмайди.
Пассивланиш ҳодисаси, амалда термодинамик имкониятларни амалга ошириш қанчалик қийин эканлигини яққол кўрсатади.
Пассивланиш ҳодисасининг очилиши 150 йилдан ортиқроқ вақт ичида М.Фарадей номи билан боғлиқ бўлсада, бу ҳодиса дастлаб М.В.Ломоносов-нинг илмий ишларида (1738 й.) ўз аксини топган.
Сулфат кислотаси эритмасида темир электроди учун қутбланиш эгриликлари 6.8-расмда ифодаланган.

6.8-расм. Деаэрацияланган 0,5 М H₂SO₄ эритмасида 25^оС учун темирнинг стационар анод қутбланиш эгриликлари. 1 – Франк; 2 – Франк ва Вайль;
3 – Хербслеб ва Энгель маълумотлари бўйича.

Расмдан кўринадики, анод қутбланишида металлнинг актив эриш соҳасини ифодаловчи қисмида (1 соҳа) дастлаб ток зичлигининг ортиши кузатилади. Ток зичлигининг потенциалга боғлиқлиги Тафел эгриликлари орқали яхши ифодаланади. Янада мусбатроқ потенциалларда (2 соҳа) тўғри чизиқли боғланишдан четлашиш кузатилиб, токнинг қиймати потенциалга деярли боғлиқ бўлмайдиган соҳа (2 соҳа) пайдо бўлади. Бу ҳодиса металл сиртида FeSО₄ дан иборат тузли плёнканинг ҳосил бўлиши билан боғлиқдир. Эриётган металл ионларининг металл сиртидан ажралиб, эритмага ўтиш тезлиги етарли даражада бўлмаганлиги сабабли плёнка ҳосил бўлади. Электрод яқинида Fe²⁺ ионларининг юқори концентрацияси ҳосил бўлиб, Fe²⁺ ва S ионлари активлигининг кўпайтмаси тузлар эришининг кўпайтмасидан ортиб кетади ва қуйқа ҳосил бўлади. Токнинг қиймати эритмани аралаштириш интенсивлигига, яъни ҳосил бўладиган Fe²⁺ ионларнинг металл сиртидан олиб кетилиш тезлигига боғлиқ.

Фладе-потенциал деб аталадиган Е_пас орқали ўтишда кескин, бир неча тартибда ток зичлигининг камайиши кузатилади ва металл пассив ҳолат соҳасига ўтади. Бу соҳада токнинг катталиги потенциалга ва электролитни аралаштириш тезлигига боғлиқ бўлмайди.
Потенциали ~ +0,5 В (с.в.э.) дан манфийроқ соҳада темир Fe²⁺ ионлар кўринишида эрийди. Потенциалларнинг +0,5 дан +0,8 В (с.в.э.) гача бўлган соҳасида эритмага бир йўла Fe²⁺ ва Fe³⁺ ионлари ўта бошлайди. Потенциалнинг мусбатроқ +0,8 В (0,8 –1,7 В) қийматларида темирнинг эриши Fe³⁺ оинларининг ҳосил бўлиши билан боради. 25 °С ҳароратда темир оксидлари (вюстит – FeO, магнетит – Fe₃O₄ ва гематит – α-Fe₂O₃) ҳосил бўлишининг мувозанат потенциаллари 6.1-жадвалда келтирилган.