Passivierung. Lexikon Pharmatechnologie - prozesstechnik online

Lexikon Pharmatechnologie

Passivierung

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Chemische oder elektrochemische Konditionierung einer metallischen Oberfläche zur Erzielung passiver Verhältnisse. Bei einer austenitischen Edelstahllegierung der Vorgang einer spontanen chemischen Reaktion zwischen an der Oberfläche vorliegenden Chromatomen und Sauerstoff aus der Umgebung bzw. idealerweise von einem Oxidationsmittel (Passivierungschemikalien) zu einer chromoxidreichen, ca. 1–3 nm (bei 1.4404 o. ä.) dicken Passivschicht, die für das weitgehend korrosionsresistente (Korrosionsresistenz), passive Verhalten der Oberfläche gegen die Umgebungsbedingungen verantwortlich ist. Die vorwiegende Bildung von Cr-Oxid (Cr2O3) ist darauf zurückzuführen, dass Cr ein sehr reaktionsfreudiges Element (unedel) ist und insofern von allen anderen Legierungsbestandteilen Ni, Mo, Fe, Mn etc. bei Raumtemperatur mit Abstand die höchste Affinität zu Sauerstoff hat.

Die parallele Bildung von Cr-Hydroxid (Cr(OH)3) bei der Passivierung in wässriger HNO3 (Salpetersäure) ist von untergeordneter Bedeutung. Während Chrom äußerst reaktionsfreudig ist, ist Chromoxid chemisch nahezu inert, reaktionsträge und stabil (ähnlich Al2O3).

Aus der Sicht der Stromdichtepotenzialkurve einer potentiodynamischen Elektrolyse unter Verwendung einer externen Gleichstromquelle erfolgt die Passivierung – etwa von 1.4404 – in 0,1-m verdünnter Schwefelsäure als Elektrolyt durch Steigerung des angelegten Potenzials zu höheren (edleren) Werten unter Durchlaufen des aktiven Bereichs sowie des sogenannten Übergangsbereichs mit maximaler anodischer Stromdichte – der Passivierungsstromdichte ipass. (ca. 5 x10-7 A/dm2) –, die dann bei weiterer Steigerung des Potenzials spontan auf die Passivstromdichte abfällt und den Passivzustand einnimmt. Dieser passive Zustand ist beim Versuch bei ca. 200–300 mV erreicht. Passivierungsvorgänge kennt man auch bei anderen Metallen wie etwa Aluminium, Titan etc. oder auch Legierungen.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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