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。
春秋以后很长一段时间,在大量生产铸铁的同时,也还生产块炼铁,用做锻造铁器和渗碳制钢的原料。即使在西汉晚期炒铁(钢)技术发展起来以后,块炼铁也并未因此销声匿迹,仍然在一定的领域里发挥着自己的作用。
到了春秋中后期,我国的炼铁技术已经达到较高的水平。在熟练地掌握了块炼法炼铁后,我国又在世界上最早就发明了生铁冶铸技术。据《左传·昭公二十九年》记载,周敬王七年(前513),晋国铸造了一个铁质刑鼎,把范宣子所制定的《刑书》铸在上面,其序文是:“冬,晋赵鞅、荀寅帅师域汝滨,遂赋晋国一鼓铁,以铸刑鼎,著范宣子所为《刑书》焉。”铸刑鼎的铁,是作为军赋向民间征收来的,这说明最迟春秋末期出现了民间炼铁作坊,而且已较好地掌握了生铁的冶铸技术。
近年来相继出土了一些春秋末期吴、楚等国的铁器遗物,其中江苏六合程桥吴墓出土的铁丸,经检验为白口铸铁件;在湖南长沙杨家山65号墓出土的铁鼎,经金相学考察证明是莱氏体的铸铁;长沙窑岭15号墓出土的铁鼎系用含有放射状石墨的麻口铁铸成,含碳约43%;湖北铜绿山古矿井出土的战国中晚期铁锤为麻口铁。
这些事实充分证明,最迟在公元前6世纪的春秋晚期,我国已经能以高温液体还原法冶炼生铁。生铁的冶炼在冶金史上是一个划时代的进步。欧洲一些国家在公元前1000年前后已能生产块炼铁,公元初罗马虽已偶尔能得到生铁,但因性脆多废弃不用,直到公元14世纪才使用铸铁,其间经历了十分漫长的发展道路。而我国之所以能够很早就发明生铁冶铸技术,是由于当时冶炼工匠继承和发展了青铜冶铸技术,能建造很高大的炼炉,有经验丰富的鼓风技术,以取得高温,使还原出的生铁充分熔成流动性很好的铁水。
铁器接触环境中的氧气和水会生锈。铁和氧气在水的作用下很容易被氧化成氧化铁,氧化铁也就是铁锈的主要成分,铁被氧化的化学方程式为4Fe+3O2=2Fe2O3
铁器接触环境中的什么和什么会生锈避免铁生锈的方法是避免铁同时和水以及氧气接触,具体做法是保持铁表面干干燥。
但是空气中也存在水分,不可避免铁会接触空气中的水分,所以我们还可以在铁表面涂矿物性油、油漆或喷塑等,这样可以有效隔绝空气中的氧气和水分。
或者在铁表面电镀或热镀一层不易生锈的金属,如锌、锡、铬、镍等。这些金属可以在表面形成一层致密的氧化物薄膜,从而防止铁和水、空气接触而生锈。
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