Unter bestimmten Umständen können z. B. Wasserstoff und Sauerstoff temporär auch in atomarem Zustand als H und O vorliegen, wie z. B. bei der Entstehung während des chemischen Beizens (H auf Werkstück) bzw. des elektrochemischen Polierens (H auf kathodischem Werkzeug, O auf anodischem Werkstück) oder aber beim Zerfall von chemischen Verbindungen wie z. B. Ozon (O3 → O2 + O) oder Wasserstoffperoxid H2O2 → H2O + O.
Im atomaren Zustand verhalten sich die Gase wesentlich reaktiver als in ihrem molekularen Zustand.
Speziell der atomare Sauerstoff auf einer austenitischen Edelstahllegierungen verbessert die Passivierungswirkung (Passivierung) erheblich.
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