六價鉻鈍化的原理是什么?

六價鉻酸為什么能成為鍍鋅板最好的鈍化劑?是因為鉻有多種化合價，在鈍化時能形成不同的氧化物和水解化合物。

最早使用的鈍化劑是直接使用鉻酐Cr0₃的水溶液，對鍍鋅板表面進(jìn)行噴淋處理。方法很簡單，將純度為99．5％以上的Cr0₃粉末加蒸餾水溶解成l.4～1．6％的水溶液，加熱到60～70℃，噴淋到鋼帶上，擠于后再用90℃以上的熱風(fēng)干燥即可。一般生產(chǎn)線布置兩套擠千輥，以便換輥，如圖所示。

噴淋式鈍化示意圖

1-     噴淋箱；2-鈍化液噴嘴；3-擠干輥；4-烘箱；5-熱風(fēng)噴嘴；6-鍍鋅板

這種工藝的原理是，鉻酐CrOs在水中溶解成鉻酸H₂Cr0₄，氧化性極強的鉻酸噴淋到鍍鋅板表面以后，會與鋅發(fā)生反應(yīng)，使部分六價鉻還原三價鉻，而鋅被氧化成鋅離子。

水解反應(yīng)：Cr0₃+H₂0→H₂ Cr0₄→2H⁺+Cr0^2-₄

鈍化反應(yīng)：溶液中Cr0₄^2-+8H⁺+3e→Cr³⁺+4H₂0

          鍍鋅層Zn→Zn²⁺+2e

當(dāng)鍍鋅板與鈍化液接觸時發(fā)生上述反應(yīng)，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)界面的H⁺不斷被消耗掉，pH值迅速上升，當(dāng)pH值上升到成膜pH值范圍時，一些難溶的金屬鹽、氫氧化物開始析出，沉積于鍍鋅層表面，形成鈍化膜。鈍化反應(yīng)在形成了鈍化膜組成物Zn²⁺和Cr³⁺的同時，又創(chuàng)造了一個形成鈍化膜的適合的pH值范圍。所以說六價鉻的還原反應(yīng)是六價鉻鈍化的一大特點，也是其鈍化效果最好的原因所在。

    這樣，經(jīng)過鈍化反應(yīng)以后，便在鍍鋅板表面形成了一層極薄而又致密的氧化膜，這層氧化膜能將鋅與環(huán)境隔離開來，使鋅的腐蝕反應(yīng)無法進(jìn)行，即使鈍化膜有細(xì)微的孔洞，腐蝕反應(yīng)也只能在孔洞中進(jìn)行，受到阻礙，這樣就使鍍鋅層表面處于鈍化狀態(tài)。