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生锈原因
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。
让我们先从一个事故来探讨钢铁生锈的原因。
外国某化学公司的一家工厂,有一贮存氯化镁的钢质容器,有一次,因容器需要维修而停止工作,厂方排空了容器中的氯化镁,并将容器冲洗了几遍。而后两个工人进入钢质容器维修,一下去就晕倒了,当人们发现后,立即将人救出并送到医院,一人经抢救脱险,另一人不幸死亡。是什么原因导致人员死亡呢?难道容器中含有有毒气体?人们对钢质容器内的空气进行了测定,并没有发现任何有毒气体,但却惊奇地发现容器中空气里的氧气含量远远低于正常标准。为什么容器中会缺氧呢?经分析,发现问题原来出在容器本身,是因为容器生锈的缘故。
实验证明――只有水或者只有氧气,铁都不生锈;既有水也有氧气,但没有盐,而铁生锈,说明铁生锈的必要条件只是水和氧气;有水也有氧气,还有盐,生锈的速度比只有氧和水快,说明盐在铁生锈的过程中起到加速生锈的作用。
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。
铁锈的成分比较复杂,通常简略用Fe2O3.xH2O表示。铁锈是一种松脆多孔的物质,它不能保护里层的铁不被锈蚀,铁锈是一种棕红色的物质,它不像铁那么坚硬,很容易脱落,一块铁完全生锈后,体积可胀大8倍。如果铁锈不除去,这海绵状的铁锈特别容易吸收水分,铁也就烂得更快了。
因此时间久了,钢铁制品就可能锈蚀成一堆无用的废品。尤其严重的是,钢铁在含有酸气、氯气的水蒸气中,或接触电解质溶液时,锈蚀得特别快。据统计,每所世界上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。