金屬為什么會(huì)生銹？ 如何防止鐵的生銹？
時(shí)間：2016-07-13 12:02 來(lái)源：科普中國(guó)——科學(xué)原理一點(diǎn)通 責(zé)任編輯：沫朵
原標(biāo)題：金屬為什么會(huì)生銹？ 如何防止鐵的生銹？
金屬為什么會(huì)生銹？這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)金屬的化學(xué)性質(zhì)較活潑，容易與氧氣等其他物質(zhì)（氧化劑）發(fā)生反應(yīng)變成金屬離子而被損耗，此過(guò)程稱為生銹。例如鐵產(chǎn)生紅銹（Fe2O3·xH2O），銅產(chǎn)生綠銹（Cu2(OH)2CO3）、鋁產(chǎn)生白銹（Al2O3）。
鐵銹
銅銹
鋁銹
最常見(jiàn)的生銹現(xiàn)象是鋼鐵的腐蝕。根據(jù)其腐蝕原理的不同，可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。所謂化學(xué)腐蝕是鋼鐵與接觸到的物質(zhì)（例如O2、Cl2、SO2等）直接發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的腐蝕。例如，鋼管被原油中的含硫化合物腐蝕。一般情況下，溫度越高，化學(xué)腐蝕越明顯。所謂電化學(xué)腐蝕，是處在潮濕環(huán)境中的鋼鐵表面吸附了一層水溶液（其中溶解有CO2、NaCl等某些鹽），它與鋼鐵中的鐵和碳構(gòu)成了無(wú)數(shù)個(gè)微小的原電池（一種加速反應(yīng)、產(chǎn)生電流的裝置），促使鐵更容易失去電子被腐蝕，而氧氣獲得電子變成水。生成的鐵銹是一種棕紅色的物質(zhì)，疏松且呈海綿狀，若不及時(shí)除去，將吸收更多水分從而使鋼鐵的腐蝕更快。電化學(xué)腐蝕是目前造成鋼鐵腐蝕的最主要原因。
如何防止鐵的生銹呢？據(jù)上述分析得知，水分和氧氣是鋼鐵腐蝕的重要條件。因此，在鋼鐵表面覆蓋保護(hù)層隔絕水分和氧氣便可防止鋼鐵生銹。具體的方法有：1、在鋼鐵表面包塑料（圖4）、刷油漆（圖5）或者涂機(jī)油（圖6）；2、在鋼鐵的表面鍍鉻（圖7）或者向其中添加鉻、鎳等耐腐蝕金屬制成不銹鋼（圖8），這是因?yàn)殂t能夠在空氣中與氧氣反應(yīng)使其表面生成一層致密的氧化膜從而保護(hù)內(nèi)層金屬不被腐蝕。此外，也可在鋼鐵制品上連接Zn、Mg等更活潑的金屬保護(hù)鋼鐵不被腐蝕，例如輪船船身上裝上一定數(shù)量的鋅塊，地下鋼鐵管道連接鎂塊應(yīng)用的就是這種保護(hù)方法。
了解金屬的腐蝕原理以及一些有效的防腐蝕方法后，我們可以更加合理地選用材料、有效地采取防腐蝕措施來(lái)減緩金屬材料的腐蝕速度，這對(duì)于延長(zhǎng)設(shè)備壽命、降低成本、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率都具有十分重要的意義。
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