2010年第4期化学教育·81·
铝箔钝化机理以及钝化膜性质的研究
李俊生
(河北秦皇岛市第一中学066000)
摘要对铝箔在浓硝酸或浓硫酸中的钝化机理以及钝化膜性质进行了深入的研究，研究结果表
明铝箔的钝化是一复杂的电化学过程，同时也给出了钝化膜形成的机理以及钝化膜的化学性质。
关键词铝箔钝化机理钝化膜浓硝酸浓硫酸电化学过程
关于铝箔在浓硝酸以及浓硫酸中的钝化问题高
中教材中只是做了极为简单的介绍，然而这种介绍
却引起很多同学对钝化膜形成机理以及钝化膜所具
有性质的极大兴趣，为了弄清铝箔在浓硝酸以及浓
硫酸中的钝化机理以及钝化膜所具有的性质，还有
钝化过程中所出现实验现象的原因，笔者对此进行
了系统的实验研究和理论研究。
1铝箔钝化机理以及钝化膜性质的实验研究
1．1铝箔在浓硫酸中钝化情况的研究
(1)取用砂纸打磨好的15lain×15mm铝箔
(纯度99．99％以上)11个，放入装有20mL
18mol／L浓硫酸的小烧杯中钝化。
(2)观察可以发现开始铝片上有气体生成，随着
反应进行溶液开始浑浊并出现丁达尔现象，一定时
间后溶液浑浊加重，丁达尔现象消失，并且随后产生
大量乳白色固体，同时没有闻到刺激性气味。
(3)另设计实验把产生的气体采用排水法收集
于小试管中(时间要求比较长)，并用酒精灯火焰检
验，可以发现有轻微的爆鸣声，同时把小试管内被气
体饱和的水分成2份，一份加入硫酸铜溶液，观察没
有现象；另一份加入氯化钡溶液，观察没有现象，再
加入稀硝酸后开始非常缓慢地析出极少量白色沉
淀。
，(4)对(1)中铝箔每隔3’30”取出一块处理干净
后放人10mL0．1mol／L硫酸铜溶液(共11份)中
观察现象，完毕后取出放在滤纸上再进一步观察，结
果如表1。
裹1浓硫酸中铝箔钝化效果检验实验现象
序号1234567891011
硫酸铜溶液中观察每次结果均有铜析出也有气泡
9’左右取出的铝箔表面析出铜最少，其余时间
取出在空气中观察均较多
钝化过程存在一个最好的时间范围，在这个结论
时间段内钝化效果最好
(5)把6片用砂纸打磨好的15mm×15mm的
铝箔(纯度99．99％以上)放入一配有玻璃塞且装有
浓硫酸的广口试剂瓶中长时间(以天计)观察，可以
发现溶液澄清一出现气泡一溶液出现丁达尔现象一
丁达尔现象消失且溶液变浑浊一最后铝箔全部溶解
且溶液中出现大量的淡黄色固体。
结论：从铝箔在浓硫酸中钝化的实验情况可以
看出整个过程中有s、Hz、S02产生，其中S是最重
要的物质，而且长时间把铝箔放置在浓硫酸中会出
现铝箔全部溶解的情况，在整个钝化过程中存在一
个最佳的钝化时间。
1．2铝箔在浓硝酸中钝化情况的研究
(1)取用砂纸打磨好的15ITl．n''l×15rnlTl铝箔
(纯度99．99％以上)11个，放入装有20mL
16mol／L浓硝酸的小烧杯中钝化。
(2)观察可以发现开始铝片表面没有明显变化，
仔细观察有极少极细腻的气泡，隔一定时间非常轻
微地振荡小烧杯发现有极少极细腻的气泡逸出，一
定时间后溶液变黄。
(3)随着反应时间增长，溶液出现丁达尔现象，
而且溶液黄色加深。
(4)对(1)中铝箔每隔3730”取出一块处理干净
后放入10mL0．1mol／L硫酸铜溶液(共11份)中
观察现象，完毕后取出放在滤纸上再进一步观察，结
果如表2。
袭2浓硝酸中铝箔钝化效果检验实验现象
序号1234567891011
每次铝箔表面均没有明显现象，仔细观察有
硫酸铜溶液中观察极细微气泡及极少量铜
一定时间后，铝箔表面出现极为少量的紫红取出在空气中观察
色的铜
结论浓硝酸对铝箔钝化的效果较好
(5)把6片用砂纸打磨好的15minxl5mm铝
箔(纯度99．99％以上)放入一配有玻璃塞且装有浓
硝酸的广口试剂瓶中长时间(以天计)观察，可以发
现溶液保持澄清一溶液出现黄色一溶液出现丁达尔
万方数据
·82·化学教育2010年第4期
现象一最后铝箔全部溶解且溶液呈现深绿色，打开
瓶塞后有红棕色气体逸出。
(6)把12片用砂纸打磨好的15mm×15mm
的铝箔(纯度99．99％以上)放入一配有单孑L胶塞且
装有浓硝酸的试管中，用排水法收集产生的气体，同
时把试管放入冷水中长时间观察，发现试管底部出
现无色晶体，时间越长晶体越多；同时试管中收集到
无色气体，把2种物质分别进行如下检验：
①无色晶体取出洗净放入一试管中，加入蒸馏
水，无色晶体溶解，再加入氢氧化钠溶液产生白色沉
淀，过量时白色沉淀溶解；
②试管中收集到的无色气体接触空气后，气体
变成红棕色，点燃的火柴放于试管口，没有爆鸣声，
而且有的研究也有类似结论[1]。
结论：从铝箔在浓硝酸中钝化的实验情况可以
看出整个过程中N02是主要产物，形成的钝化膜的
质量比较高，而且长时间把铝箔放置在浓硝酸中会
出现铝箔全部溶解的情况，最后时间越长溶液形成
的颜色越绿。
1．3铝箔在浓硝酸或浓硫酸中形成的钝化膜性质
研究
分别取用砂纸打磨好的15iTlrn×15mm的铝
箔(纯度99．99％以上)26个用浓硫酸或浓硝酸钝
化，时间9’左右后取出处理干净，并把其中的13个
铝箔用煮沸的蒸馏水“水封”，首先对没有用煮沸的
蒸馏水处理的钝化铝箔按表3设计实验。
表3钝化膜在不同化学试剂中的实验现象
试剂(0．1mol／L，2mL)用浓硫酸钝化的铝箔表面用浓硝酸钝化的铝箔表面
FeCls溶液快速反应，放人就有气泡有大量细微气泡
Fez(S04)3溶液非常细小气泡无现象
Fe(NOs)3溶液无现象无现象
CuCl2溶液气泡，大量铜析出，短时间内完全溶解气泡，大量铜析出，短时间内完全溶解
CuS04溶液有极为少量气泡和铜产生有极细微气泡及极少量铜
Cu(N03)2溶液短时问无现象，一天以后有微量铜析出短时间无现象，一天以后有极其微量铜析出
NaCl溶液长时间表面发暗，振荡有白色絮状物出现白色絮状物更少，时间更长
NaCl溶液+Na2S04溶液／6滴长时间表面发暗，振荡有少量白色絮状物出现白色絮状物更少，时间更长
NaCl溶液+NaN03溶液／6滴长时间表面较亮，振荡极少量白色絮状物出现白色絮状物更少，时间更长
HCl溶液有气泡且先慢后快有气泡且先慢后快
HCI溶液+NazS04溶液／6滴有气泡且先慢后稍快有气泡且先慢后稍快
Ha溶液+NaNOs溶液／6滴无现象无现象
NaOH溶液迅速反应产生很多细小气泡迅速反应产生很多细小气泡
特点用浓硝酸钝化的铝箔表面观察到现象所需的时间较长
然后对用煮沸的蒸馏水“水封”的铝箔按表3实
验设计做同样实验，实验结果表明基本上和表3所
观察到的现象一样，但是出现现象的时间明显变长，
由表3可以发现有如下规律：
(1)用浓硫酸或浓硝酸钝化铝箔所产生的钝化
膜所表现性质基本一样，只是浓硝酸钝化效果更好；
(2)用热水“水封”的钝化膜比没有用热水处理
的钝化膜更稳定；
(3)C1一对钝化膜有很强的腐蚀作用，这种作用
Cl一和Cu2+组合最强，其次为Cl_和Fe3+；
(4)S0i一或N0f有很强的缓蚀作用，且缓蚀
作用NOf>S0i一；
(5)NaOH溶液对钝化膜具有很强的溶解能
力，且强于盐酸。
2铝箔钝化机理及钝化膜性质的理论研究
2．1铝箔在浓硫酸或浓硝酸中钝化机理的研究
．根据前面的实验研究结果以及通常温度下放有
铝箔的浓硫酸或浓硝酸中有关物质的标准电极电势
数据：
H2S04+6H++6e一=S+4H20，矿一O．36V
N0f+2H++e一=NOz+H20，Ee=O．80V
Al一3e一=A13+。E9=一1．66V
2H++2e一=H2，．Eo-----0。00V
笔者认为当打磨好的铝箔放入浓硫酸或浓硝酸
中，开始铝箔表面各部分物理和电化学性质不均匀，
使得铝箔表面上有许多电势不同的部分，电势低的
万方数据
2010年第4期化学教育·83·
部分发生氧化反应，电势高的部分发生还原反应[2]，
这样就形成了瞬间闭合原电池，产生钝化电流，又由
于氢在铝箔上的超电势较高，所以开始化学反应较
慢，具体有如下化学反应：
(1)铝箔表面的铝和附近浓酸的反应
①铝箔表面和浓硫酸的反应：开始负极发生的
反应为Al一3e一一A13+；正极发生的反应为2H++
2e一一H。千，而开始时温度较低，浓硫酸氧化能力较
弱，因此开始没有HzS04+6H++6e一一S+4H20
反应发生，但随着反应的进行，铝箔附近溶液局部温
度升高，这时才开始发生H2S04+6H++6e一----S+
4H：O反应，因此总的化学反应是：
2Al+3H2S04=A12(s04)3+3H2十
2Al+4H2S04(浓)一A12(S04)3+S+4H20
②铝箔表面和浓硝酸的反应：开始负极发生的
反应为Al一3e一一A13+；正极发生的反应为2H++
2e一一H。，由于浓硝酸的氧化能力较强，因此生成的
氢气马上又被硝酸氧化H：+2H十+2N0f一2N02
+2H。OE引，所以总的正极反应为N07+2H++e一
----NOz+H20，因此总的化学反应是：
2Al+6HN03----2Al(N03)3+3H2
H2+2HN03=2N02+2H20
上面2个反应相当于如下反应：
Al+6HN03=Al(N03)3+3N02+3H20
(2)随着铝箔表面部分发生2H++2e一=H2以
及H2S04+6H++6e一=S+4H20或N(F+2H+
+e一=N02+H20，这些区域附近溶液的pH升
高[4]，必然发生离子反应：
A13++30H一----AI(OH)3
(3)由于(1)和(2)所发生的反应都是放热的，而
且这种热量的积累会引起Al(OH)。的分解，化学
反应如下：
2Al(OH)3一A1203十3H20
因此，铝箔表面部分被Alz03或Al(OH)。覆
盖而产生钝化现象，这时没有被AI(OH)。或Alz03
覆盖的地方继续进行(1)(2)(3)的过程继续发生钝
化，而覆盖有A1z03或A1(OH)。钝化膜或整个铝
箔表面都被覆盖住Al：O。钝化膜后的钝化过程按
如下机理进行。
(4)氧化铝钝化膜内的隧道电子产生以及A13+
和秽一的定向迁移
随着铝箔表面部分或全部被Alz03覆盖，带有
钝化膜铝箔的电势升高但仍低于浓硫酸或浓硝酸的
电极电势，因而2者之间仍有电势差，而微观粒子隧
道理论认为当钝化膜的厚度小于2nm[5]时金属铝
失去的电子仍有相当大的几率穿过钝化膜而传导给
浓硫酸或浓硝酸，而穿透电流的有无或大小与氧化
铝钝化膜电子云和两边物质的电子云重叠程度大小
有关[6]。研究发现氧化铝晶体中的化学键主要是离
子键但还有一定的共价成分和极其微弱的金属键成
分[7|，这说明Al。0。钝化膜中的A13+和02一存在着
极弱的电子云重叠，而金属铝和钝化膜的电子云重
叠以及钝化膜中的02一和溶液中H+的电子云重叠
的程度都比较大。因此当钝化膜的厚度小于2nln
时金属铝失去的电子必然通过钝化膜传导给浓硫酸
或浓硝酸等物质，此时钝化膜和金属铝接触的一边
发生Al一3e一一A13+进而形成较多量的A13+；钝化
膜和溶液接触的一边发生2H++2e一一Hz十以及
H2S04+6H++6e一一S+4H20(由于温度升高而
发生并且变为主要反应)或NOf+2H++e一=N02
+H20，进而促使H20{H++OH一向右移动而形
成较多量的OH一，又有研究认为氧化铝钝化膜内阻
挡层存在着单离子氧空位而有多余的空穴，氧化铝
钝化膜内阻挡层相当于P型半导体[8]，所以在化学
位梯度和电位梯度的共同作用下钝化膜内的A13+
以及钝化膜和金属铝接触处的A13+向外迁移，钝化
膜内的02一以及钝化膜和溶液接触处的0H一向内
迁移而发生化学反应[9]：
2A13++302一=A1203
A13++30H一=AI(OH)3
2AI(OH)3尘Alz03+3H20
上面分析明确了钝化膜增长的过程，但是随着
钝化膜的增厚，钝化铝箔的电势升高，钝化铝箔和浓
硫酸或浓硝酸的电极电势差将变小，离子迁移的速
率也将变小，隧道电流将越来越弱，当钝化膜的厚度
接近2nlTl时，钝化膜的厚度增长速率将显著变慢，
事实上在钝化膜厚度增长或钝化膜厚度增长速率变
慢的过程中，始终存在着浓硫酸或浓硝酸中的H+
在化学位梯度和电位梯度的共同作用下向钝化膜的
迁移，进而发生化学反应：
A1203十6H+--2A13++3H20
Al(OH)3+3H十----A13++3H20
2A1+6H+----2AL3++3H2
这些化学反应的发生将造成钝化膜的溶解，进
而造成钝化膜厚度变小或在钝化膜上出现空洞，当
钝化膜的增长速率和钝化膜的溶解速率近似相等时
钝化膜将保持一定的厚度，实际资料研究表明化学
万方数据
·84·化学教育2010年第4期
钝化产生的钝化膜阻挡层的厚度一般为0．2～o．8
nm[10]，所以结合前面实验研究结果以及理论分析
和有关研究[11|，笔者认为一般情况下铝箔在浓硫酸
或浓硝酸中钝化膜产生的化学反应原理可用下面3
个化学反应来描述：
2Al+H。S04(浓)=Alz03+S+H20(铝箔表
面和浓硫酸的反应)
2A1+3H2S04(浓)=A1203+3S02+3HzO(实
验表明极其微弱，可以忽略)
2Al+6HN03(浓)一A1203+6N02十十3H20
(铝箔表面和浓硝酸的反应)
(5)铝箔在浓硫酸或浓硝酸中形成多孑L性钝化
膜的电化学研究
研究认为大部分化学钝化现象，实际上是按电
化学钝化机理进行的[121，而典型的阳极极化曲线如
图1，通过对图中每段曲线的意义分析可以明确其
对应的钝化过程中的实际意义[13l。
圈1具有钝化特性的金属的典型阳极极化曲线
A—B段是正常的金属铝溶解反应，这时金属
铝处于活化状态，这时发生的化学反应为：
2Al+3H2S04=A12(S04)3+3H2十
2Al+4H2S04(浓)=A12(804)3+S+4H20
A1+6HN03一Al(N03)3+3N02+3HzO
B—C段是铝离子和氢氧根离子反应开始生成
氢氧化铝并覆盖在金属铝箔的表面使金属表面和溶
液隔开，同时由于温度升高金属表面开始有氧化铝
形成，金属铝开始转入钝态并形成钝化膜，这时发生
的主要化学反应(钝化膜生成速率比较快)为：
A13++30H一一Al(oH)3
2Al(0H)3=A1203+3H20
2A1+H2S04(浓)一A1203+S+H20
或2Al+6HN03一A1203+6N02千+3H20
同时还有次要反应(钝化膜溶解速率比较慢)：
A1203+6H+=2A13++3HzO
Al(OH)3+3H+=A13++3H20
2Al+6H+=2A13++3H2
C—D段则代表金属钝化膜的溶解速率(形成
多孔层)和金属铝和钝化膜的接触界面氧化铝膜(阻
挡层)的增长速率相等时的状态，此时形成的钝化膜
的理想状态是具有多孔性质的钝化膜，有些研究认
为如图2E141也有些研究认为如图3[15|。
图2钝化膜的立体图示
蝴(AI舢)
圈3钝化膜的平面图示
形成有序多孔的原因是在氧化膜的生成和溶解
建立平衡的过程中氧化膜在H+溶解下发生局部破
坏进而改变了钝化膜内的电场[16]分布，这种共同作
用的结果加速了阻挡层的溶解产生孔空洞，而氧化
膜的生成造成了体积增大进而在金属和氧化膜之间
产生了机械应力，使相邻孔洞之间产生了排斥力，为
了获得体系的最低能量，孔洞按照自组织的方式排成
六角阵列进而形成有序的多孔形式[17]，但也有研究认
为多孔的形成也与钝化过程中形成的气体有关[18|。
(6)铝箔长时间放置于浓硫酸或浓硝酸中钝化
膜形成过程特点的分析
实验研究表明，浓硝酸钝化铝箔的试管放入冷
水中长时间观察发现试管底部出现无色晶体，时间
越长晶体越多，而没有放入冷水且长时间放置后铝
箔全部溶解；而浓硫酸钝化铝箔的情况和浓硝酸钝
化铝箔的情况类似最后也全部溶解，这说明长时问
万方数据
2010年第4期化学教育·85·
保存在浓硝酸或浓硫酸中的铝箔会全部“溶解”。
铝的电势一pH曲线‘191见图4。
图4金属铝在水溶液中的电势一pX曲线
分析图4可以发现，通常情况下铝箔在浓硫酸
或浓硝酸中得到的钝化膜是一种介稳定状态，酸性
或碱性太强的溶液均不利于钝化膜的稳定，而且还
可以发现钝化膜稳定存在的pH范围为4．45～
8．38，结合前面钝化膜的增长和溶解机理可知，当钝
化膜的厚度远小于2nm时钝化膜增长是主要的，
当钝化膜的厚度接近2m时钝化膜溶解是主要
的。因此笔者认为长期存放于浓硫酸或浓硝酸中的
铝箔全部“溶解”的现象的本质必然是“溶解一钝化
～溶解……”的循环过程[20|，长时间放置于浓硫酸
或浓硝酸中的铝箔会发生如下主要的化学反应：
2A1+4H2S04(浓)一A如(S04)3+S+4H20
～+6阳峨(浓)一A1(N03)3-q-3N02十4-3H20
2．2铝箔在浓硫酸或浓硝酸中所形成钝化膜性质
的研究以及对一些实验现象的分析
通过不同的化学试剂和浓硫酸或浓硝酸钝化后
的铝箔(沸水进行处理的和沸水不进行处理的)反应
的实验情况总结，可以得到如下一些有意义的事实
并且对这些事实从理论上分别解释如下：
(1)用热水处理过的钝化膜比没有用热水处理
过的钝化膜更稳定的研究
热水处理钝化过的铝箔实际上是对多孔钝化膜
的一种封孔处理，其原理是常温时水以物理方式吸
附在氧化膜上，而在高温时水与氧化铝生成勃姆石
AlO(OH)：
A1203+咒H20一A1203·nH20(咒为1或3)
当A1203水化为Al：0。·H。O时，其体积膨胀
约33％，当Alz03水化生成A1203·3H20时体积
增加几乎100％，水化物填充了多孔的氧化膜，可阻
止了氯离子等进入膜层，因此氧化膜的耐蚀性得到
提高[21I，这从一个侧面说明了浓硫酸或浓硝酸钝化
的铝箔得到的钝化膜具有多孔性。
(2)C1一对钝化膜有很强的破坏作用，而S0i一
和NOr均对Cr的破坏作用有抑制效果的研究
实验结果表明不同环境下的Cl一均对钝化膜有
较强的破坏作用，特别是有Cu2+和Fe3h隋况下腐
蚀更快更严重，但实验结果也表明S()i一[z2j和
NOf[23]均对钝化膜有缓蚀作用，研究认为氧化铝钝
化膜零电位对应的pH一7．5t24f，所以酸性环境下的
氧化膜的膜面荷正电[25|，而且溶液酸性越强膜面的
荷正电密度越大，因此酸性环境下膜对溶液中的阴
离子有较强吸附能力，因此当Cl-吸附在氧化膜表
面就可以与氧化膜中的A13十发生化学反应[26|：
A13++2C1一-t-20H一=Al(OH)2Clf
这种可溶物的形成破坏了氧化膜的保护性，加
速了机体铝的溶解，而且特别是在CuClz溶液和
FeCls溶液中，一旦氧化膜被Cl一破坏，金属铝就会
发生如下反应：
2A1+3Cuz+=2AP++3Cu
Al+Fe3十一A13++Fe
进而形成Al—Cu原电池和Al—Fe原电池而
加快带有钝化膜的铝和溶液的反应最后全部溶解在
溶液中，当溶液中引入S0i一或NOf后，S0i一或
NOf就会和Cl～竞争在钝化膜上吸附，通过这种竞
争吸附降低了Cl一在钝化膜上的浓度，因而降低了
带有钝化膜的铝和溶液反应的速度。但也有研究认
为氧化铝钝化膜存在单离子氧空位形成的空穴链，
Cl一正是通过这个空穴链在钝化膜内的电场作用下
对钝化膜或Al机体进行腐蚀的，而SOi_或N0f
也可以通过吸附进入这个空穴链进而切断了Cl-的
输运途径达到缓蚀的目的，一般认为溶液中的离子
对钝化膜的缓蚀能力有如下规律[27]：
NO}>Cr哦一>CH3C00一>C6H5C00一>S0耄～
这个规律同时也说明浓硝酸产生的钝化膜比浓
硫酸产生的钝化膜对铝有更好的保护作用。
(3)钝化过程中的丁达尔现象以及铝箔在浓硝
酸溶液中长时间放置变绿色的研究
实验研究表明铝箔在浓硝酸或浓硫酸中的钝化
过程均有丁达尔现象产生，其中浓硫酸钝化过程是
由于发生了化学反应：
2Al+H2S04(浓)=A1203+S+H20
而生成S的过程(产生一增多一沉淀)是丁达尔
现象从产生到消失的重要原因；而在浓硝酸中钝化
过程产生的丁达尔现象以及溶液最后变绿是由于发
生了如下化学反应：
2A1+6HN03(浓)=A1203十6N02+3H20
万方数据
·86·化学教育2010年第4期
(钝化过程是主要化学反应)
Al+6HN03=Al(N03)3+3N02+3H20
(长时间是主要化学反应)
3N02+H20牟2HN03+N0N02+N0+H20车--2HNOz(水溶液呈蓝色)
HN02寻已N0f+H+
A13++3NOF+3H20=AI(0H)3(胶体)+3HN()2
上述反应产生的Al(OH)。(凝胶)说明了丁达
尔现象的产生，而溶液中存在的NOz(黄色一红棕
色)和HN02(水溶液呈蓝色)是浓硝酸长时间钝化
铝箔过程中溶液变成绿色的根本原因。
(4)钝化的铝箔在0．1mol／LNaOH溶液和
0．1mol／LHCI溶液中反应快慢差异的研究
由于0．1mol／LNaOH溶液的pH一13，0．1
mol／LHCl溶液的pH=1，因此在这样的酸碱性溶
液中钝化膜(稳定的pH范围是4．45"--8．38)是不
稳定的，必然发生溶解，导致有Hz生成，此时发生
的化学反应如下：
①o．1mol／LNaOH溶液中的情况研究为：
A120§+20H一一2A10f+H20和2Al+2NaOH+
2H20=2NaAlOz+3H2十
②o．1mol／LHCl溶液的情况研究为：舢。Q+
6H+=2AP++3H20和2～+6H+=2A13++3H2十
但实验观察的结果是钝化的铝箔在0．1mol／L
NaOH溶液中反应较快，原因在于浓硫酸或浓硝酸
钝化的铝箔表面的氧化膜会吸附H+而带正电，即
Al—OH+H30+—，AlOH产十H20c28]，因此会表现
为在0．1mol／LNaOH溶液中反应的速率快，也有
从反应机理方面研究认为Al。O。更易和碱反应[29|。
3铝箔钝化机理以及钝化膜性质的研究对
教学的启示
通过前面对铝箔在浓硫酸或浓硝酸中产生的钝
化膜形成机理以及钝化膜性质的研究，笔者认为对
教学的启示是多方面的，因此对铝箔在浓硫酸或浓
硝酸中产生钝化膜的教学应把握如下要点
(1)通常情况下铝箔在浓硫酸或浓硝酸中产生
钝化膜的主要化学反应原理为：
2Al+H2S04(浓)一A1203+S+H20
2Al+6HN03(浓)=A1203+6N02千+3H20
(2)铝箔在浓硫酸或浓硝酸中产生的钝化膜的
物质组成是Al：0。，具有双层多孔结构。
(3)铝箔在浓硫酸或浓硝酸中产生的钝化膜稳
定存在的pH范围为4．45～8．38，过强的酸碱性会
溶解钝化膜。
(4)C1一对钝化膜有较强的破坏作用，特别是
CuClz溶液破坏力较强。
(5)S()；一和NOf均对钝化膜有较好缓蚀效
果，且缓蚀作用NOf强于S0i一。
(6)长期放置于过量的浓硫酸或浓硝酸中的铝
箔会溶解在过量的酸中，发生的主要化学反应为：
2Al+4H2S04(浓)一A12(S04)3+S+4H20
Al+6HN03(浓)一Al(N03)3+3N02千+3H20
(7)实验以及理论研究表明对铝箔的化学钝化
能力浓硝酸强于浓硫酸。
(8)设计实验验证钝化膜存在。把用浓硝酸钝
化后并处理好的铝箔用砂纸打磨一半后放入硫酸铜
溶液中，打磨过的铝箔处析出紫红色的铜，用来证明
钝化膜存在的效果特别好，而FeCl。溶液或CuCl2
溶液则不宜选用。
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万方数据
铝箔钝化机理以及钝化膜性质的研究
作者：李俊生，LIJunsheng
作者单位：河北秦皇岛市第一中学,066000
刊名：化学教育
英文刊名：CHINESEJOURNALOFCHEMICALEDUCATION
年，卷(期)：2010,31(4)
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