Pasywacja metali

Pasywacja metali
Cel ćwiczenia
Obserwacja różnic w powłokach pasywnych powstających na różnych metalach w obecności
kwasu azotowego.
Przebieg ćwiczenia
Oczyszczony pręt stalowy oraz blaszka aluminiowa są na kilka sekund zanurzane w stężonym
HNO3. Obserwujemy efekt reakcji. Następnie blaszka aluminiowa zostaje przetarta papierem
nasączonym nasyconym roztworem HgNO3.
Wyniki i obserwacje
Po wyjęciu pręta stalowego z HNO3 dostrzegamy, że część zanurzona w kwasie stała się
matowa i zmieniła kolor na ciemnoszary. Powierzchnia aluminium po wyjęciu z kwasu nie
zmienia się w widoczny sposób. Po przetarciu owej blaszki bibułą nasączoną HgNO3,
obserwujemy niewielkie rozgrzanie się blaszki, zmiana faktury powierzchni na błyszczącą, a
następnie pojawienie się białego nalotu.
Wnioski
Pod wpływem silnego utleniacza, jakim jest kwas azotowy, na powierzchni stali wytwarza się
powłoka Fe3O4:
Fe + HNO3 → FeO + HNO2,
2Fe + 3HNO3 → Fe2O3 + 3HNO2,
FeO·Fe2O3 = Fe3O4.
Aluminium w kwasie azotowym reaguje następująco:
2Al + 3HNO3 → Al2O3 +3HNO2.
Potarcie bibułą niszczy warstwę tlenkową, zaś metaliczna rtęć, która powstaje wskutek reakcji
z aluminium, rozpuszcza amalgamat aluminiowy:
2Al° + 3Hg2+ → 3Hg° + 2Al3+.
Aluminium w postaci amalgamatu bardzo szybko (czego dowodem jest rozgrzanie blaszki)
ulega utlenieniu, czego produktem jest biały Al2O3:
4Al + 3O2 → 2Al2O3.