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金属制品的生锈与防护 [2011-3-21]来源:www.chinazedo.com

同样是金属制品,有的极容易生锈,有的却很难生锈。比如放在潮湿的地方的铁制品很容易生锈,但放在干燥的地方的铁制品却不是很容易生锈;裸露在空气中的铁制品很容易生锈。为什么会出现这种现象?铁生锈到底与哪些因素有关?

在潮湿的地方的铁器比干燥的地方的铁器更容易生锈是因为在潮湿的地方的铁器比干燥的地方的铁器更容易与水接触。如果要减少铁的生锈,切断生锈条件中的一个便可。如把铁上面涂上油漆,便切断了铁和空气的接触。而把一些金属制品放在干燥的地方,则可以切断铁和水的接触,从而防止铁制品生锈。

根据我们的假设,我们设计了如下实验:将一只较软的小塑料瓶中通入氧气,并且注入适量的蒸馏水,将一只被打磨光滑的铁钉的一部分浸在水中,一部分露出水面,将杯口盖住,待到铁生锈时若瓶变瘪则与氧气有关,若水面与氧气交界处锈蚀最快则是水与氧气共同作用的结果。

铁在干燥的空气中不易生锈,浸在与大气隔绝的水中也不易生锈,而在潮湿的环境中很易生锈。为什么?

因为铁的价电子速率可塑性较大,化学性质较活泼,所以铁较易与氧起反应。自然界的铁一般都呈氧化状态,炼铁实际上是把氧化铁还原成铁。铁能与纯氧剧烈反应,铁还能与潮湿空气中的氧缓慢地进行氧化反应--铁生锈。
  
在潮湿的空气中,空气中的氧价和运转的速率较高,时常与水汽中的氧互换位置,刚从水汽中置换出来的氧速率不稳,瞬时还有单原子氧出现,有较强的氧化性能,其时,正好与铁的价和速率一致,所以很容易与铁化合,形成三氧化二铁。三氧化二铁质地疏松吸潮,形成了铁生锈的恶性循环。还有空气中的二氧化碳有少量能溶入水中,形成局部碳酸,与铁反应,这也是铁生锈的原因之一。

铁的成分不纯,或是受到外力而内应力较大或变形较大的地方更易生锈。这是因为这些外因都能使铁的价和运转速率不稳,价和电子在运转变化或等待之时,外来物质的价和运转乘虚而入,与铁结合形成了铁的氧化物。
  
不锈钢实际上是在铁中添加了少量的铬或镍,是铁铬(铁镍)合金。铬和镍与铁一样,都有二个价电子,而且价和电子速率十分稳定,掺和在铁当中,这些稳定的价和运转及稳定的电磁力,使周围的铁的价和运转的速率也随之同步稳定,铁的二个价和电子运转稳定了,不易与氧起反应,也就不易生锈了。

生锈的危害:造成资源浪费:钢铁生锈是铁的致命弱点,全世界每年有将近十分之一的钢铁制品由于生锈而报废,造成了资源的巨大浪费。

 

 

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