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金屬液與周圍環境達到平衡比較容易理解,但理解金屬液內部
的氣體壓力保持平衡就比較困難了。
我們通過氣泡來理解這一概念,由于攪拌或湍流而將氣泡
引入液相中,或者黏附于表面膜碎片上,或者黏附于四處游動的其
他夾雜物上。金屬液中的氣體以原子形式穿過氣泡的自由表面而進
入其內部,在內部建立起氣體壓力平衡。
在微觀尺度上,液體中單個原子之間也具有類似行為。由
于它們不規則的熱運動,偶爾在原子間形成短暫的小氣隙。這些氣
泡萌芽也與周圍液體達到平衡。很明顯,金屬液中的氣體壓力平衡
條件可同時適用于金屬液內部和外部環境。
鋁合金
在鋁液與氧的反應過程中,首先應該考慮的是氧在鋁中的
溶解度非常小,在大約1035或1040個鋁原子中可溶氧原子還不到一
個,這相當于全世界有史以來可提供的金屬中只能提取一個氧原子
,所以我們可以毫無顧慮地將其溶解度近似為零。但是大家都清楚
鋁及其合金中充滿了氧化物,這怎么可能呢?顯然,氧化物不是金
屬液與其溶解的氧反應析出得到的。氧只能與金屬液表面發生反應
。確切地說,反應的表面只有被卷入或折疊才能進入金屬液內部。
這是一個機械過程,而不是一個化學過程,這樣鋁中氧的存在就可
以理解了。
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