大多数金属的铬酸盐都难溶
钝化及阳极氧化的资料
钝化【dùn huà】钝化的定义一种活性金属或合金，其中化学活性大大降低，而成为贵金属状态的现象，叫钝化。
金属由于介质的作用生成的腐蚀产物如果具有致密的结构，形成了一层薄膜（往往是看不见的），紧密覆盖在金属的表面，则改变了金属的表面状态，使金属的电极电位大大向正方向跃变，而成为耐蚀的钝态。
如Fe→Fe＋＋时标准电位为－0.44V，钝化后跃变到＋0.5～1V，而显示出耐腐蚀的贵金属性能，这层薄膜就叫钝化膜。
钝化的机理我们知道，铁、铝在稀HNO3或稀H2SO4中能很快溶解，但在浓HNO3或浓H2SO4中溶解现象几乎完全停止了，碳钢通常很容易生锈，若在钢中加入适量的Ni、Cr，就成为不锈钢了。
金属或合金受一些因素影响，化学稳定性明显增强的现象，称为钝化。
由某些钝化剂（化学药品）所引起的金属钝化现象，称为化学钝化。
如浓HNO3、浓H2SO4、HClO3、K2Cr2O7、KMnO4等氧化剂都可使金属钝化。
金属钝化后，其电极电势向正方向移动，使其失去了原有的特性，如钝化了的铁在铜盐中不能将铜置换出。
此外，用电化学方法也可使金属钝化，如将Fe置于H2SO4溶液中作为阳极，用外加电流使阳极极化，采用一定仪器使铁电位升高一定程度，Fe就钝化了。
由阳极极化引起的金属钝化现象，叫阳极钝化或电化学钝化。
金属处于钝化状态能保护金属防止腐蚀，但有时为了保证金属能正常参与反应而溶解，又必须防止钝化，如电镀和化学电源等。
金属是如何钝化的呢？其钝化机理是怎样的？首先要清楚，钝化现象是金属相和溶液相所引起的，还是由界面现象所引起的。
有人曾研究过机械性刮磨对处在钝化状态的金属的影响。
实验表明，测量时不断刮磨金属表面，则金属的电势剧烈向负方向移动，也就是修整金属表面可引起处在钝态金属的活化。
即证明钝化现象是一种界面现象。
它是在一定条件下，金属与介质相互接触的界面上发生变化的。
电化学钝化是阳极极化时，金属的电位发生变化而在电极表面上形成金属氧化物或盐类。
酸洗的方法及溶液的配制
酸洗的方法及溶液的配制一：酸洗溶液的配制与调整1．计算公式W=(V×A)／1000×C式中 w-—所需浓酸的质量（kg）；v——酸槽有效容积(L）；A-—配制酸的浓度(g／L);C——浓酸的含量(%)。
2．计算实例为配制含硫酸170g／L的酸洗溶液800L，需加92％的浓硫酸多少千克?需水多少千克？将已知道的数据代入计算公式可得出：W=(800×170×100）／1000×92=147．8kgH2SO4800—147。
8=652．2kgH2O3．配酸程序向配酸槽中加约l/3体积的水，将147.8kg浓硫酸分几次，在不断搅拌条件下，缓慢加入配酸槽中,待硫酸加完后,继续加水至总体积为800L，搅拌均匀,取样分析。
4．调整方法酸溶液配好后，经分析符合工艺规范，加热升温至工艺温度,先试洗一两批,产品质量合格后,就可以连续生产。
生产过程中硫酸将逐渐消耗，每生产一定数量的产品，可根据取样分析结果或实践经验，补加一定数量的浓酸。
如果按分析结果补加，需经过计算。
举例如下:例1：有效容积为800I。
的酸槽，分析硫酸浓度为120g／L，需加多少千克92％的浓硫酸,才能达到硫酸浓度为200g／L?(200-120）×800÷1000÷92％=69．57kg H2SO4例2：如上题，若分析结果硫酸含量为300g/L，需取出多少升溶液再加水冲稀到800I．，使硫酸含量为250g／L。
(800-X)×300=250×800则x=133.3L，即应从槽中取出133。
3L溶液，再加水至800L。
二：盐酸酸洗盐酸是氯化氢气体的水溶液，15℃时氯化氢在水中溶解度最大，可生成42.5%的盐酸。
市售盐酸浓度在30％～37％。
盐酸除锈主要特点如下：在常温下，盐酸对金属氧化物的浸蚀能力较强，溶解钢铁等基体金属的速度较慢。
因此用盐酸除锈时，引起腐蚀和氢脆的危险较少。
高考--常考元素--铬、钼、钨
高考--常考元素--铬副族（铬、钼、钨）内容1、铬及其化合物2、钼、钨及其化合物铬族元素（Ⅵ B）: 铬Cr，钼Mo，钨W 常见氧化数：铬+3，+6 钼，钨+6一：铬的单质铬的单电子多，金属键强，决定了金属铬的熔点高达1907 Ⅵ，沸点高达2671 Ⅵ，也决定了金属铬的硬度极高，是硬度最高的金属。
铬是银白色金属，熔、沸点高，硬度大(硬度最大的金属) 。
含铬12%的钢称为“不锈钢”。
在室温条件下，铬的化学性质稳定，在潮湿空气中不会被腐蚀，保持光亮的金属光泽。
高纯度的铬可以抵抗稀硫酸的侵蚀，与硝酸甚至王水作用会使铬钝化。
升高温度，铬的反应活性增强，可与多种非金属，如X2，O2，S，C，N2等直接化合，一般生成Cr（Ⅵ）化合物。
铬可缓慢溶于稀酸中，形成蓝色Cr2+：Cr + 2HCl —— CrCl2（蓝色）+ H2↑Cr还能与热浓硫酸反应：2Cr + 6H2SO4(热浓)＝Cr2(SO4)3 + 3SO2 + 6H2OCr（Ⅵ）的还原性很强，在空气中迅速被氧化成绿色的Cr（Ⅵ）：4 CrCl2+ 4HCl + O2—— 4 CrCl3（绿色）+ 2 H2O金属铬可以通过铬铁矿FeCr2O4 制取，用焦炭还原可制得铬铁合金：FeCr2O4 + 4 C —— Fe + 2Cr + 4 CO↑ 该合金可用于制造不锈钢。
如果要制取不含铁的铬单质，可将铬铁矿与碳酸钠的混合物加强热，从而生成水溶性的铬酸盐和不溶性的Fe2O3：4 FeCr2O4 + 8 Na2CO3+ 7 O2 —— 8 Na2CrO4+ 2 Fe2O3+ 8 CO2↑之后用水浸取出Na2CrO4，酸化析出重铬酸盐。
使重铬酸盐与碳共热还原而得Cr2O3：Na2Cr2O7 + 2 C —— Cr2O3 + Na2CO3 + CO↑然后用铝热法还原Cr2O3得到金属铬：Cr2O3 + 2 Al —— 2 Cr + Al2O3也可以用硅还原Cr2O3 制取金属铬：2Cr2O3 + 3 Si —— 4 Cr + 3 SiO2制备流程图二、Cr Ⅵ 的化合物（1）氧化物三氧化二铬（Cr2O3）为深绿色固体，熔点很高，难溶于水，常用作绿色染料，俗称铬绿。
过渡元素
通性
六、配合性 配合能力强，易形成一系列配合物， 配合能力强，易形成一系列配合物，因d轨道不满 轨道不满 而参加成键时易形成内轨型配合物。 而参加成键时易形成内轨型配合物。 它们的电负性较大， 它们的电负性较大，金属离子与配体间的相互作 用加强，形成较稳定的配合物。 用加强，形成较稳定的配合物。 中心离子半径在0.075~0.06nm范围内的配合物表 中心离子半径在 范围内的配合物表 现的较突出，主要表现在配位体交换慢，有些很慢。 现的较突出，主要表现在配位体交换慢，有些很慢。 在水溶液中长期放置： 在水溶液中长期放置 如：CrCl36H2O在水溶液中长期放置：
过渡元素
通 性 钛 分 族 钒 分 族 铬 分 族 锰 分 族 铁 系 元 素 铂 系 元 素 本 章 要 求
通性
IIIB IVB VB VIB VIIB 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn VIII 26 Fe 27 Co 28 Ni
45 Rh 46
第一过渡 系元素
钪 钛
Y
钛分族
3、加热煮沸Ti(SO4)2和TiOSO4 、加热煮沸 Ti(SO4)2+H2O===TiOSO4+H2SO4 TiOSO4+H2O===H2TiO3↓+H2SO4 4、分离煅烧 、 H2TiO3===TiO2+H2O 5、碳氯法 、
1000-1100K TiO2+2C+2Cl2======TiCl4+2CO
[Cr(H2O)4Cl2]+(绿色 绿色)+H2O [Cr(H2O)5Cl]2+(浅绿色 浅绿色)+Cl绿色 浅绿色 [Cr(H2O)5Cl]2++H2O [Cr(H2O)6]3+(蓝紫色 蓝紫色)+Cl蓝紫色
酸洗的方法及溶液的配制
酸洗的方法及溶液的配制一：酸洗溶液的配制与调整1．计算公式W=(V×A)／1000×C式中w——所需浓酸的质量(kg)；v——酸槽有效容积(L)；A——配制酸的浓度(g／L)；C——浓酸的含量(％)。
2．计算实例为配制含硫酸170g／L的酸洗溶液800L，需加92％的浓硫酸多少千克需水多少千克将已知道的数据代入计算公式可得出：W=(800×170×100)／1000×92=147．8kgH2SO4800—=652．2kgH2O3．配酸程序向配酸槽中加约l/3体积的水，将浓硫酸分几次，在不断搅拌条件下，缓慢加入配酸槽中，待硫酸加完后，继续加水至总体积为800L，搅拌均匀，取样分析。
4．调整方法酸溶液配好后，经分析符合工艺规范，加热升温至工艺温度，先试洗一两批，产品质量合格后，就可以连续生产。
生产过程中硫酸将逐渐消耗，每生产一定数量的产品，可根据取样分析结果或实践经验，补加一定数量的浓酸。
如果按分析结果补加，需经过计算。
举例如下：例1：有效容积为800I。
的酸槽，分析硫酸浓度为120g／L，需加多少千克92％的浓硫酸，才能达到硫酸浓度为200g／L(200—120)×800÷1000÷92％=69．57kg H2SO4例2：如上题，若分析结果硫酸含量为300g/L，需取出多少升溶液再加水冲稀到800I．，使硫酸含量为250g／L。
(800-X)×300=250×800则x=，即应从槽中取出溶液，再加水至800L。
二：盐酸酸洗盐酸是氯化氢气体的水溶液，15℃时氯化氢在水中溶解度最大，可生成％的盐酸。
市售盐酸浓度在30％～37％。
盐酸除锈主要特点如下：在常温下，盐酸对金属氧化物的浸蚀能力较强，溶解钢铁等基体金属的速度较慢。
因此用盐酸除锈时，引起腐蚀和氢脆的危险较少。
浸蚀后工件表面残渣少、质量高。
盐酸的去锈能力几乎与其浓度成正比。
Method_3060A——_碱消解法提取六价铬的影响因素分析
119Method 3060A—— 碱消解法提取六价铬的影响因素分析丁井井（通标标准技术服务（上海）有限公司）摘 要：美国环境保护署在1996年发布的《EPA Method 3060A Alkaline Digestion for Hexavalent Chromium》是一份非常经典的有关六价铬消解的标准。
本文通过调研文献资料，对混合碱溶液的组成以及消解条件进行了分析总结，以期能为相关领域从业人员的检测工作带来些许帮助。
关键词：碱消解法，六价铬，Method 3060A.DOI编码：10.3969/j.issn.1674-5698.2021.04.021Method 3060A —— Analysis of the Influencing Factors ofAlkaline Digestion for Hexavalent ChromiumDING Jing-jing（SGS-CSTC Standards Technical Services Co., Ltd.）Abstract: EPA Method 3060A Alkaline Digestion for Hexavalent Chromium, published by the US Environmental Protection Agency in 1996, is a very classic standard for hexavalent chromium digestion. In this paper, the composition of mixed alkali solution and digestion conditions are analysed and summarized in order to bring some help for the testing work.Keywords: alkaline digestion, hexavalent chromium, method 3060A作者简介：丁井井，博士研究生，主要从事产品与环境检验检测工作。
过渡金属
VO2++Fe2++2H+→VO2++Fe3++H2 O
(钒酰离子) (亚钒酰离子) 2VO2++H2C2O4+2H+ →2VO2++2CO2↑+2H2O
2019/1/8 16
§20-4 铬副族
一、概述
ⅥB Cr Mo W 价电子层结构 3d54s1 4d55s1 主氧化数
电负性 1.66 2.16 2.36 5d46s2
2019/1/8
T i O + B a C O 2 3
B a T i O + C O ↑ 3 2
6
* 制法：硫酸法
F e T i O + 2 H S O ( 浓 ) 3 2 4 T i O S O + 2 H O 4 2
烘 干 H T i O 2 3 焙 烧 水 解 煮 沸 分 解 煮 沸
T i O S O + F e S O + 2 H O 4 4 2
2019/1/8 27
2.Cr(Ⅲ)的化合物 Cr2O3 Cr(OH)3 Cr3+ Cr(OH)4⑴ Cr2O3 绿色固体，“铬绿”，微溶于水， 熔点高，稳定性高，性质类同AI2O3 Cr2O3+6H+=2Cr3++3H2O Cr2O3+2OH-+3H2O=2Cr(OH)4制备：(NH4)2Cr2O7=N2+Cr2O3+4H2O ⑵ Cr(OH)3 灰兰色胶状沉淀，两性，性质类 同AI(OH)3
2019/1/8 5
二、钛的重要化合物
1.TiO2(金红石、钛白) 性质:纯TiO2为白色,难溶于水的固体,两性偏碱. TiO2+H2SO4(浓)=TiOSO4（硫酸钛酰） +H2O TiO2+2NaOH(浓)=Na2TiO3+H2O ++2H O 熔 融 TiO2+6HF=TiF62+2H 2
金属的钝化
1.2钝化过程 Process of Passivation
硝酸清洗通常被指称为钝化，意味着在此过程中金属表面形成了一层保护性的惰性薄膜。实际上，酸处理主要是去除影响在不锈钢表面形成惰性氧化薄膜的污物，同时也有助于加快氧化过程。清洗要钝化的船舱以至水白(Water white)的程度。用约15%的硝酸溶液（10-20%）清洗整个船舱表面。切记将酸加入水中，而不是将水加入酸中，以将混合产生的热量减到最小。为了保证得到15%的溶液浓度，测出水流装满200升圆桶的时间，以计算淡水供应的流速。应用这一流速向船舱内注入所要求量的水。建议使用足量的溶液以使得钝化过程中泵吸不间断。用不锈钢质的泵将要求量的酸加入船舱内，并由适当的HOSE直接导入船舱里的水中。如果要钝化大量船舱，建议在第一个船舱内配制溶液然后逐个船舱传输。注意在传输过程中会产生溶液损失，因此溶液可能需要中途加注。钝化大量船舱时，应监控溶液的质量，通过测量溶液的pH值和观测溶液的颜色来控制溶液的浓度和污物。用盲板适配器，将规定数量的洗舱管和机器联接起来。（应用尽可能多的洗舱机）洗舱口应盖住以免溶液流出到低碳钢甲板上。不锈钢管鞍套可以很好地盖住这些开口。应不断让水流过甲板，以便稀释偶尔流到甲板上的酸。
2.2钝化步骤 Process of Passivation：将蒸汽喷射器装进船舱内，可装在梯子上，也可装在位于中央的洗舱口处。开始向船舱内加入蒸汽，加汽短时间之后，打开装在酸容器上的吸入球阀。调整球阀，使得硝酸缓慢地、均匀地和连续不断地加入到蒸汽中，持续一段至少为30分钟的时间。这一点很重要，否则，硝酸将不会形成雾状融入蒸汽中。如果硝酸的小滴太大，它们将直接掉到船舱底部而不产生效果。当有适量的硝酸注入船舱（4升/100立方米）时，停止注入蒸汽，并关闭船舱保持3-4小时。这段时间过后，以淡水清洗船舱约一小时。在停止冲洗过程之前应检查冲洗后的水其pH值是否达到可接受的水平（6-7）。对船舱进行目测，并测量隐蔽区域表面的pH值。如果手头有钝化仪，也一并使用。报告：向相应船队提交一份钝化处理的报告。如定期使用蒸汽法进行钝化处理，将会产生令人满意的效果。然而，如果船舱的状况已严重恶化，则强烈推荐使用循环方法进行处理。应当认识到，每艘船和每种情况都有所不同。所以，建议负责人根据自己所处的特殊情况评估这些步骤，并且依照自己的最佳判断进行处理。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
+6
+6 +7
+6
(划横线表示常见氧化态)
左 Fe +2、+3 Ru +4 Os +4、+6、+8
氧化态先升高后降低 右 上 同族 高氧 化态 趋向 稳定 下
金属离子中有未成对d电子
对应化合物就一定有颜色
如: [Ti(H2O)6]3+ 紫色 d电子数?
[Fe(H2O)6]2+
[Ti(H2O)6]4+
第二过渡 系元素
Ac-Lr
杜 钅 喜 钅 钅 卢 钅 麦 Uun 波 钅 黑 钅
过渡系元素
第三过渡 系元素
过渡元素的原子半径
ý ¹ É ¶ ª Ô Ø Ë Ô Ó ×ë °¶ ¾ 200 190 180 170 160 150 140 130 120 110 100 20
Sc Ti V Cr Y Zr Nb Mo La Hf Ta W
3、加热煮沸Ti(SO4)2和TiOSO4 Ti(SO4)2+H2O===TiOSO4+H2SO4 TiOSO4+H2O===H2TiO3↓+H2SO4 4、分离煅烧 H2TiO3===TiO2+H2O
5、碳氯法
1000-1100K TiO2+2C+2Cl2======TiCl 4+2CO
6、在1070K用熔融的镁在氩气氛中还原TiCl4只可 得海棉钛.再经熔融制得钛锭。 TiCl4+2Mg===2MgCl2+Ti
三、Zr和Hf的分离 钾和铵的氟锆酸盐和氟铪酸盐在溶解度上有明显 的差别，可利用此性质来分离Zr和Hf。 四、金属钛的制备 工业上常用FeTiO3为原料来制金属钛 1、矿石中含有FeO、Fe2O3杂质,先用浓硫酸处理 FeTiO3+3H2SO4===FeSO4+Ti(SO4)2+3H2O FeTiO3+2H2SO4===FeSO4+TiOSO4+2H2O FeO+H2SO4==FeSO4+H2O Fe2O3+3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O 2、加入单质铁把Fe3+离子还原为Fe2+离子，然后 使溶液冷却至273K以下使FeSO4· 7H2O结晶析出。
钇 锆 铌 钼 锝 钌 铑 钯 57-71 72 Hf 73 Ta 74 W 75Re 76 Os 77 Ir 78 Pt Lu 铪 钽 钨 铼 锇 铱 铂 La 89 -103 104Rf 105Db 106Sg 107Bh 108 Hs 109Mt 110
40 Zr 41 Nb 42 Mo 43
浅绿
无色
d电子数?
为什么 ?
过渡元素水合离子大多有颜色
由于含有 d 电子且轨道未充满 ; d 电子可吸收可 见光发生电子跃迁使其显示出互补色.
Ti
Zr
Hf____ⅣB
钛分族
二、钛的单质的性质和用途 四大特点
Hale Waihona Puke 1 抗腐蚀性强、可以与铂相媲美，不但可以抗氯离子和抗热浓 硫酸，与硝酸作用也缓慢，成为航海设备和化工设备的理想材料。 2 机械强度高,接近钢，但密度比钢小得多，成为新兴的结构 金属，特别是用于航空和航天器。 3 亲生物及有记忆性的金属，医疗上用于制造人工关节以及代 替受损的骨骼。 4.耐高温,比重小.
第二十三章-二十四章： 过渡元素
d区 从ⅢB族___第Ⅷ族 结构特点 (n-1)d1-9ns1-2 1. (n-1)d轨道末充满 2.(n-1)d 和ns轨道能量相近,电子可以全部或 部分参与成键
结构决定
性质
1.具有较高的熔点和硬度(都是金属)
2.有变价
3.易形成配合物 4.离子大多有颜色
性质特征
同周期元素递变不突出,表现出许多相似性
为什么?
通性
IIIB IVB VB VIB VIIB 21 Sc 22 Ti 23 V 24 Cr 25 Mn VIII 26 Fe 27 Co 28 Ni
45 Rh 46 Pd
第一过渡 系元素
钪 钛
Y
钒
铬 锰 铁 钴 镍
Tc 44 Ru
39
TiO2是一种优良颜料（安全无毒，具有铅白的遮盖力和锌 白的持久性） 、催化剂、纳米材料、造纸业作增白剂、 纤维工业作消光剂。
2、TiCl4 (1)易水解（在空气中发白烟）为偏钛酸 H2TiO3↓及HCl↑（烟雾弹） TiCl4+H2O= TiOCl2 +2HCl
TiCl4+3H2O= H2TiO3 +4HCl↑
(2 )易配合 在浓HCl中生成H2[TiCl6]
TiCl4+2HCl=H2[TiCl6] 加NH4+生成黄色沉淀
五、钛的化合物
1、TiO2：金红石、钛白，不溶于水及稀酸，可溶于 HF和浓硫酸中。
TiO2+6HF===H2[TiF6]+2H2O
Ti4+容易水解得到TiO2+离子——钛酰离子。
TiO2+H2SO4=TiOSO4+H2O
新制得的热的二氧化钛是淡黄色的，冷却后呈白色。 且可缓慢溶解于强酸或强碱，但煅烧处理后则难溶。
钛能溶于热的浓HCl 2Ti+6HCl===2TiCl3+3H2↑ 钛更易溶于HF+HCl(H2SO4) Ti+6HF===2TiF62-+2H++2H2↑ 锆和铪也有上面配合反应的性质。
一、存在 钛在地壳中的储量相当丰富(0.45%)，主要矿物是 钛铁矿FeTiO3和金红石TiO2，锆以斜锆矿ZrO2和锆英 石ZrSiO4的形式存在，铪总是以锆的百分之几的量和 钛合金 锆伴生且分离困难。 二、单质的性质和用途 钛抗腐蚀性强、密度小、亲生物及有记忆性的金 蓝 属，用于化工、海上设备，医疗、卫星等。锆和铪的 宝 性质极相似 ,硬度较大、导电不良、外表类似不锈钢。 石 | 钛能溶于热的浓 HCl 2Ti+6HCl===2TiCl3+3H2↑ 含 钛更易溶于HF+HCl(H2SO4) 钛 钛 2+ Ti+6HF===2TiF6 +2H +2H2↑ 刚 玉 锆和铪也有上面配合反应的性质。
Mn Tc Re
Fe Co Ru Rh Os Ir
Ni Pd Pt
30 Cu(●-● ) Ag(■-■)
同 族 从 上 到 下 原 子 半 径 略 增 加
5~6
周 期 基 本 接 近
¾ /pm °¶ ×ë Ô Ó
Au(▲-▲)
过渡元素的氧化态
元 素 Sc +3 氧化态 Ti +2 +3 +4 V +2 +3 +4 +5 Cr +2 +3 Mn +2 +3 +4 Fe +2 +3 Co +2 +3 +4 Ni +2 +3 +4