クロムはどのようにステンレス鋼が錆を防ぐのに役立ちますか?

TL;DR表面に受動層が形成されることに注意してください。 クロムは移動する必要はありません、表面上に存在するCrはそれを保護するために層を形成します。 重要な点は、酸化物層中の電子と酸素の移動によって、酸化物の単原子層から通常の/最大幅まで、層がどのように発達するかである。 分子レベルと原子レベルでのプロセスは、あなたが思うよりも複雑です。

ウィキペディアの不動態化に関する記事から

材料上の酸化物層の厚さが時間とともにどのように増加するかを記述するメカニズムを決定することに多くの関心があった。 重要な問題のいくつかは下記のものを含んでいます:親金属と比較される酸化物の相対的な容積、酸素が金属酸化物を通って金属酸化物インターフェイスに拡散するメカニズムおよび酸化物が形作るための相対的な化学潜在性。 微小粒子間の境界は、酸化物層が結晶質である場合、酸素が下の未酸化金属に到達するための重要な経路を形成する。 このため、粒界を欠いているガラス酸化物コーティングは、酸化を遅らせる可能性があります。 不動態化に必要な(しかし十分ではない)条件は、Pourbaix図に記録されています。

腐食防止剤の中には、それらが塗布された金属の表面に不動態化層を形成するのに役立つものがあります。 いくつかの化合物は、溶液(クロム酸塩、モリブデン酸塩)に溶解し、金属表面上に非反応性および低溶解性の膜を形成する。

メカニズム

すべての不動態化型阻害剤は酸化剤である。 しかし、すべての酸化剤が阻害剤であるわけではない。 不動態化型阻害剤は,金属を陽極的に不動態電位領域に偏光させる局所作用電流を生成することによって機能し,それによって高貴な混合電位を得る手段を提供する。 この機構は、受動性が主に酸化膜または吸着膜によって引き起こされるかどうかに依存しない。

特定の系が受動性を示すかどうかを決定する主な要因は次のとおりです。(a)酸化防止剤によって生成される酸化還元系の可逆的電位;

(b)金属表面上の阻害剤の還元のための電気化学的パラメータ(交換電流、Tafelスロープ、および制限拡散電流)、および

(c)臨界陽極電流およびフレード電位(最終ステッ 金属の)。 酸素が系内に存在する場合、いくつかの化学物質は、その還元速度を変化させることによって機能する可能性がある。

さらに、表面に関連して見出される阻害剤の量は、必ずしも吸着に関連していないことが示されている。 ステンレス鋼とチタンの不動態化のデータを示した。 この機構を酸素,クロム酸塩,モリブデン酸塩,およびペルテクネ酸塩を含む種々の酸化剤の観点から論じた。

私が不動態化について見つけることができるいくつかの理論は、電気化学反応における阻害と不動態化の速度論と腐食と不動態化のモデル

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