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为什么钢铁容易生锈?-化学反应和外界条件的影响

时间:2023-11-04 理论教育 版权反馈
【摘要】:铁是一种较为活泼的金属,也就是说,它很容易与其他物质发生化学反应,产生铁锈。同时,铁的生锈与外界条件关系也十分密切。这是不是说明,水分能诱发铁生锈?在靠近水面的部分,与空气距离最近,水中所溶解的氧气也最多,所以置身于这部分水中的铁更容易生锈。一般是改变钢铁的组成结构或在表面上“加上”一层保护膜,来防止生锈。在铁制品表面覆盖保护层是防止铁制品生锈普遍而重要的方法。

为什么钢铁容易生锈?-化学反应和外界条件的影响

大家或许观察过你家钢铁的用具,这些用具每用一段时间就会生锈。

钢铁容易生锈,与它自身的化学性质活泼有关。铁是一种较为活泼的金属,也就是说,它很容易与其他物质发生化学反应,产生铁锈。同时,铁的生锈与外界条件关系也十分密切。

只要细心观察就会发现,露在外面的铁质自来水管,经常接触到水的部分容易生锈,没有接触到水很干燥的水管不容易生锈。这是不是说明,水分能诱发铁生锈?

其实,在绝对无水的空气中,铁放上几年也不生锈。不过,水只是铁生锈的条件之一,因为光有水也不能让铁生锈。人们曾经做过实验,把一块铁放在煮沸过的、密闭的蒸馏水瓶里,铁也并不生锈。

铁在煮沸的水中怎么就不生锈了呢?这是因为在煮沸的水中没有了氧气。这样铁就没办法氧化,就不能生成让人烦恼的铁锈了。

总而言之,水和氧气“联姻”,共同来对付铁,铁就没了“还手”之力,不生锈都难。

具体说来,只有当空气中的氧气溶解在水里,而铁又沾上了这些水,才会生锈。在靠近水面的部分,与空气距离最近,水中所溶解的氧气也最多,所以置身于这部分水中的铁更容易生锈。

另外,空气中的二氧化碳溶在水里,形成酸性溶液,也能使铁生锈。

那么,铁锈是些什么东西呢?

普通钢铁制品在潮湿的空气中,渐渐变色,并在表面生成一种红褐色的物质,这种现象叫作钢铁的生锈。其实质是铁和空气中的氧气、水蒸气等起作用,生成铁的多种氧化物的水合物。

铁锈的成分很复杂。简单说来,铁锈的主要成分是三氧化二铁,是红棕色的。但是,我们平时看到的铁锈却是黄褐色的,这是因为其中混有其他杂质。(www.xing528.com)

据统计,世界上每天都有几千万吨钢铁变成了铁锈,而钢铁制品遭破坏而引起的停工减产、产品质量下降、环境污染、危害人体健康,甚至造成严重事故的损失是无法估量的。因此,钢铁的防锈具有重要的经济意义和社会意义。

那么,防止钢铁生锈的方法有哪些?

一般是改变钢铁的组成结构或在表面上“加上”一层保护膜,来防止生锈。

改变钢铁的组成结构,一般是指组成合金,以改变钢铁内部的组织结构。例如把铬、镍等金属加入普通钢里制成不锈钢,就大大地增加了钢铁制品的抗生锈能力。

在铁制品表面覆盖保护层是防止铁制品生锈普遍而重要的方法。

在铁制品表面涂矿物性油、油漆或烧制搪瓷、喷塑等。例如,车厢、水桶等常涂油漆;机器常涂矿物性油等,隔绝外界空气的入侵。

在钢铁表面用电镀、热镀等方法镀上一层不易生锈的金属,如锌、锡、铬、镍等,这些金属表面都能形成一层致密的氧化物薄膜,从而防止铁制品和水、空气等物质接触而生锈。

用化学方法使铁制品表面生成一层致密而稳定的氧化膜以防止铁制品生锈。如烤蓝,在金属表面加上一层四氧化三铁。四氧化三铁是黑色的,但是在光的作用下看上去像蓝黑色。烤蓝就是因四氧化三铁的颜色而得名的。

还有,保持铁制品表面的洁净和干燥也是防止铁制品生锈的一种很好方法。

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