hrvatski

Kinetika otapanja aluminija u otopinama limunske kiseline

Istraživana je kinetika otapanja aluminija visoke čistoće (99,999 %) prekrivenog tankim oksidnim filmom, u otopini limunske kiseline (c = 0,05 mol dm-3, pH = 2-8) primjenom potenciodinamičke polarizacije i kulometrije uz kontrolirani potencijal kao elektrokemijskih tehnika, te primjenom analize otopine metodom grafitne kivete atomske apsorpcione spektrofotometrije (GFAAS) kao neelektrokemijske tehnike. Za elektrokemijska ispitivanja korišten je EG&G PAR Model 273A potenciostat kontroliran putem računala, a za neelektrokemijska ispitivanja korišten je atomsko apsorpcioni spektrofotometar Perkin-Elmer Model 360 s grafitnom kivetom HGA-76B. Kinetika otapanja aluminija bitno je određena svojstvima i ponašanjem oksidnog filma na površini aluminija. U različitim uvjetima mogu na aluminiju nastati oksidni filmovi koji imaju različitu strukturu i sastav i prema tome različitu topljivost. Ipak općenito se može reći da je topljivost oksidnog filma najmanja u neutralnom području pH, te da je brzina otapanja veća u lužnatom nego u kiselom području pH. U vodenima otopinama koje ne sadrže kompleksirajuće ligande i nije prisutna adsorpcija jasno izražen minimum topljivosti različitih Al-oksida i njihovih hidrata je kod pH ≈ 5. U sustavima gdje je prisutna adsorpcija i gdje su prisutni kompleksirajući ligandi (npr. citratni ioni) minimum topljivosti nije jasno izražen, tj. javlja se, tzv. "plato topljivosti" u određenom pH području. U otopini limunske kiseline u pH području 3-6 otapanje aluminija dominanto je pod kontrolom površinskih procesa, tj. adsorpcije i površinskog kompleksiranja. U ovom pH području brzina otapanja (korozija) je veoma mala i praktički se ne mijenja promjenom pH ("plato topljivosti"). Hidratacija površine oksidnog filma stvorenog na površini aluminija, te naknadna disocijacija površinskih hidroksilnih grupa dovodi do mogućnosti odvijanja različitih površinskih procesa, što očito u znatnoj mjeri utječe na brzinu otapanja aluminija. U ovom području pH brzina "otkidanja" površinskih kompleksa sa površine aluminija u otopinu je reakcijski stupanj koji određuje ukupnu brzinu otapanja aluminija u limunskoj kiselini. U području pH 2-3 brzina otapanja se povećava zbog dominantnog utjecaja elektrokemijskih procesa na ukupni proces otapanja, a u pH području 6-8 taj utjecaj je još više izražen i dolazi do značajnog povećanja brzine otapanja u ovom području pH.

aluminij; limunska kiselina; kinetika otapanja

nije evidentirano