金属磷化剂-金属磷化原理01-锌系磷化作用中铁为什么会与酸反应?
大家伙,小福麟休息了几天,一起聊聊金属磷化原理中的细节吧,作为磷化原理中第一个细节就是铁与酸之间的反应,其方程式先上来。
其中,铁与两个氢离子发生置换反应,将算中的氢离子还原为氢气,自身身价上涨为2价,这里为什么不是3价,在磷化反应中磷酸的氧化性不行,无法将铁再次氧化,因此只能是2价,这也为磷化反应做了很好的铺垫,在磷化中需要的就是2价的铁离子,这是非常合适的。
对于磷化原理中的置换反应,为什么铁会与磷酸发生应用,我们先要了解,置换反应的本质是什么:氧化还原反应,2价铁离子的氧化性比氢离子的氧化性弱,当然这里说氢离子的氧化性比较不科学,是磷酸中的氢离子才行,因为如果氢离子太少,氧化性不足,也不足以氧化铁,将铁氧化为正二价,由于等价原理,氢离子被还原成氢气,这就是磷化原理中的置换放映的原因。
如果您学习过置换反应的原理,您应该还听说过金属的活性顺序这个概念:钾钙钠镁铝锌铁锡铅(氢)铜汞银铂金。是否还能记得起,对于高中以上的水平,这份金属活性表,是否有点像顺口溜一样,正确的顺序是这样背诵的:“钾钙钠镁铝锌铁”,"锡铅(氢)铜汞银铂金",没错,分为两段,能回忆起来吗。
在金属活性顺序表中,排列在前面的金属活性较大,其正价离子氧化性非常弱,这么说吧,如果是镁,可以在空气中燃烧,如果是钾钙纳都能与水发生氧化还原反应,类似铁与酸发生置换反应。是不是很疑惑,为什么从铝开始往后,能与水发生这种反应的没了,还是正价离子的氧化性问题,也是金属活性的问题,水中实际是有氢离子的,只是你有没有能力取出来,除了钾钙钠,其他金属没这个能力。
因此,如果准确一点来描述铁在金属磷化剂中与磷酸的置换反应,是因为磷酸的浓度足够,氧化性足矣氧化铁。所以随着磷化反应的进行,磷化池需要做一些磷酸浓度的弥补,如果没有达到一定浓度,磷酸的氧化性不够时,必然不足以氧化铁。
当然这里都是理论分析,其实在金属磷化剂与铁发生反应时,多数不是自身的实力,往往都有强氧化剂的加入,在这些氧化剂的作用下,磷酸与铁的反应还是比较流畅的,只是如果磷酸浓度太低时,就算是氧化剂也无能为力,毕竟就算是强氧化剂,也无法将铁与水之间发生置换反应。
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