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,这种现象叫做钢铁的生锈。其实质是铁和空气中所氧气、水蒸气等起作用,生成铁的多种氧化物的水合物。铁锈的成分比较复杂,通常简略用Fe2O3·xH2O表示。所以铁锈可以说是混合物。
普通钢铁制品中一般含有碳等杂质,在水蒸气等作用下在表面形成电解质溶液组成原电池,其中铁是负极,加速了铁的腐蚀。一般(pH>45)发生的是吸氧腐蚀:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,但实际上暴露在空气中Fe(OH)2边生成边被氧化,所以生成的是Fe(OH)3:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3。Fe(OH)3在空气中进一步部分脱水形成疏松的Fe2O3·xH2O(x取值是任意正实数,一般不会超过1),这就是铁锈的主要成分。
楼上两位不要误导人。
铁锈的主要成分是一水合四氧化三铁。这一成份结构疏松,因此锈蚀不止。
如果能在钢铁器件表面生成致密的四氧化三铁膜,则可避免继续氧化,生产中的“化蓝(或化黑)就是如此。
铁锈主要由三氧化二铁水合物FeO ·nHO和氢氧化铁(FeO(OH),Fe(OH))组成。
铁锈为铁氧化物的统称,通常为红色,由铁和氧气境下进行氧化还原反应而生成。不同情况下会生成不同形式的铁锈。
其他金属亦会被氧化,但是通常不称为“锈”。足够的时间后,在氧气和水充足的情况下,铁会完全氧化成锈。铝的氧化非常缓慢,因为氧气在铝的表面生成了一层致密的氧化铝薄膜,此反应称为钝化。
防锈措施
锈没有致密的组织。水和氧气会穿透锈,继续使内部的铁生锈。若要防锈,就需要有可以防止生锈的致密表层。不锈钢的表面是一层不容易反应的三氧化二铬。若使用镁、钛、锌、铝,也会产生类似不易反应的致密氧化物表层。
镀锌是一种常见的防锈处理方式,在要保护的物品上,利用电镀或热浸镀锌的方式镀上一层锌。
使用锌的原因很多,包括其价格便宜、和铁的附着性好,而且当锌和铁接触时,锌和铁会形成一个电池,由于锌活性较强,锌是电池的阳极,会被氧化,借此可保护电池阴极的铁不被氧化(即阴极保护)。
若在腐蚀性更强的环境中(例如盐水中),会用镉来代替锌。若在接合口,接头或孔穴附近,镀层会因外力或加工而受到破坏,无法完整的包覆待保护物,此时镀层就只能靠阳极保护的方式来发挥保护作用了。
有些先进的镀层,锌之外还会加入铝,铝会移转到镀层被破坏的部分,铝和氧化锌均可保护铁,效果更好。
铁锈主要由三氧化二铁水合物Fe2O3·nH2O和氢氧化铁(FeO(OH),Fe(OH)3)组成其他金属亦会被氧化,但是通常不称为“锈”足够的时间后,在氧气和水充足的情况下,铁会完全氧化成锈
方程式:2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2,但实际上暴露在空气中Fe(OH)2边生成边被氧化,所以生成的是Fe(OH)3:4Fe+3O2+6H2O=4Fe(OH)3Fe(OH)3在空气中进一步部分脱水形成疏松的Fe2O3·xH2O(x取值是任意正实数,一般不会超过1),这就是铁锈的主要成分
铁锈的主要成分是氧化铁。铁锈主要由三氧化二铁水合物和氢氧化铁组成。铁锈为铁氧化物的统称,通常为红色,由铁和氧气境下进行氧化还原反应而生成。不同情况下会生成不同形式的铁锈。
铁生锈的必要条件
1、铁本身的活泼的化学性质。
2、外界条件空气中所含的氧气。
3、水分是使铁容易生锈的物质之一。
总结而言,只有当空气中的氧气溶解在水里时,氧在有水的环境中与铁反应,才会生成氧化铁的东西,这就是铁锈。铁锈是一种棕红色的物质,它不像铁那样坚硬,很容易脱落,一块铁完全生锈后体积会胀大8倍。
防止铁生锈的措施
1、保持干燥:铁生锈是因为空气中的氧气溶解在水中促进铁生锈的化学反应。因而尽可能保持铁器的干燥。在湿度较大的环境中把铁器放置屋内。
2、防止暴晒:把铁器放置在烈日下也会促进铁氧化的化学反应,要防止铁器暴晒。
3、避免接触催化剂:酸可以加速铁的氧化反应,要避免让铁器接触酸,还有其他一些性质比较活泼的物质。
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