3.3.3 A passzivitás

Ha fémet elektrolitoldatban anódnak kapcsolunk, akkor reverzibilis esetben a fém oldódása azon a potenciálon indulna meg, amely egyenlô a fém elektródpotenciáljával az illetô oldatban. Elôfordul azonban, hogy a fém eléggé pozitív potenciálokon ismét lassabban, kisebb j áramsûrûséggel oldódik. Ez a jelenség a passzivitás. A viszonyokat jól jellemzi a 7. sematikus ábra, amelyre felvettük egy fémelektród stacionárius anódos polarizációs görbéjét.

7. ábra

Az ábrából látható, hogy eleinte – kis anódos polarizációnál – a fém oldódik. E_p’ potenciáltól kezdve az áramsûrûség (azaz adott felület esetén az áramerôsség) tovább már nem növekszik ugyan, de a fémoldódás porózus fém-oxid vagy sóréteg kialakulása közben tovább tart. E_p" anódos polarizációs potenciálnál, az ún. passziválási potenciálnál az áramsûrûség, ill. ennek megfelelôen a fémoldódás igen erôsen csökken, a porózus fedôréteg gyakorlatilag pórusmentes réteggé alakul át. A további intenzív fémoldódás csak jóval pozitívabb – sokszor letörési potenciálnak nevezett, E_O2 – potenciálon fog újból megindulni, ami azután már vagy O₂ fejlôdésével jár együtt, vagy a fém nagyobb oxidációs fokú formában oldódik (pl. Cr esetén Cr(III) helyett Cr(VI) formában). Az E_p" és az E_O2 közötti tartomány a passzív tartomány, az ennél pozitívabb potenciálú tartomány a transzpasszív tartomány. A passzív tartományban a fém a korróziótól gyakorlatilag védve van (bár kis j_korr, ún. korróziós áram akkor is fellép, ami tulajdonképpen a passzív védôréteg igen kis mértékû korróziója miatti rétegvastagság-pótlásnak megfelelô csekély fémoldódáshoz tartozik).

Ha a passzív tartományból kiindulva a rendszert most már katódosan – negatív E_p irányba – polarizáljuk, az áramsûrûség a passziválási potenciállal közel azonos E_F, ún. Flade-potenciálnál hirtelen megnô, a korrózióvédô oxidréteg védô hatása megszûnik. Eme potenciál környezetében katódos polarizációnál a pórusmentes védôréteg pórusossá alakul át, redukálódik, a fémoldódás újból megindul, a fém korrodeálódik.

A passzivitást tehát a fémek felületén kialakuló vékony, » 10 nm vastagságú oxidhártyák okozzák, amelyek megakadályozzák a fém oldódását.

A különbözô fémek passzivitásra való hajlama különbözô. Könnyen passziválódik pl. a vas, nikkel, az alumínium és a króm.

Passzivitás bekövetkezhet külsô áram nélkül is, töményebb oxidáló szerekben (pl. salétromsavban). A már így egyszer passzivált fémfelület passzív marad olyan körülmények között is, amikor egyébként oldódna, a tömény savval kezelt fém egy ideig már híg savban sem oldódik.

A korrózióálló (rozsdamentes, saválló) acélok korrózióállósága is lényegében a passzivitással van összefüggésben. amennyiben ezek fémkomponensei olyanok, hogy rajtuk már a levegô oxigénje hatására is kialakul a passziváló védôréteg, és ha ez esetleg meg is sérül, a levegôn, ill. az agresszív közegekben is újra tud alakulni.

---

A korrózió elektrokémiai aspektusait kitûnôen foglalja össze Berecz Endre könyve (Fizikai kémia, Tankönyvkiadó, Budapest, 1980). A most következô rész innen származik.