下表数据是在某高温下,金属镁和镍分别在氧气中进行氧化反应时,在金属表面生成氧化薄膜的实验纪录:
反应时间t/h | 1 | 4 | 9 | 16 | 25 |
MgO层厚Y/nm | 0.05a | 0.20a | 0.45a | 0.80a | 1.25a |
NiO层厚Y′/nm | B | 2b | 3b | 4b | 5b |
请完成下列问题:
(1)金属高温氧化腐蚀速率可以用金属氧化膜的生长速率来表示,其理由是:__________
_______________________________________________________________________________。
(2)金属氧化膜的膜厚Y跟时间t所呈现的关系类型:MgO氧化膜厚Y与t属___________型,NiO氧化膜Y′与t属______________型(填“直线”“抛物线”“对数”或“双曲线”等类型)。
(3)Mg与Ni比较,哪一种金属具有更良好的耐氧化腐蚀性:________________,其理由是:
_______________________________________________________________________________。
(1)反应速率可以用反应物的消耗速率,也可以用产物的生成速率来表示
(2)直线 抛物线
(3)Ni 它的腐蚀速率随时间的增长比镁的慢
金属高温氧化反应,遭到破坏是常见的一种现象。然而,不同的金属形成的氧化膜致密程度不同,它们的耐腐蚀性也不同。化学反应的快慢,既可以用反应物的消耗速率,也可用产物的生成速率来表示,故金属腐蚀速率可以用其氧化膜的生长速率来表示。根据题中表列数据,可导出以下关系式:
MgO膜厚Y与时间t的关系为:Y=0.05at
NiO膜厚Y′与时间t的关系为:Y′=
前者为直线型,而后者为抛物线型。这表明Y′随时间t增长要比Y随时间t增长得慢,所以镍的耐高温腐蚀性要比镁的好。