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      河北興華告訴您:鋼鐵為什么會生銹?

        我們日常的生產和生活離不開鋼鐵材料,但是世界上每年因銹蝕而損失的鋼鐵數量十分巨大。因此,河北興華鋼鐵告訴您鋼鐵受銹蝕的原理。

        鋼鐵銹蝕原理是什么?

        我們可以根據小實驗進行探究:在第1支試管中加入少量氯化鈣(氯化鈣可吸收空氣中的水蒸氣,起干燥作用),放入一根鐵釘,塞緊試管口。在第2支試管中放入一根鐵釘,加入經煮沸并迅速冷卻的蒸餾水浸沒鐵釘,再注入植物油,使水面上形成油層。在第3支試管中放入一根鐵釘,加入少量蒸餾水使鐵釘的一部分浸在水中。 連續一周定時對三支試管進行觀察并記錄現象。我們從實驗結果可以發現第1支、第2支試管中的鐵釘沒有生銹,但第3支試管中的鐵釘卻生銹了,鐵釘表面出現了紅棕色的鐵銹。由此可見鐵生銹需要水、氧氣的參與。

        鋼鐵制品的腐蝕過程,是一個復雜的化學反應過程。鐵銹通常為紅棕色,不同情況下會生成不同形式的鐵銹,鐵銹主要由氧化鐵的水合物(Fe2O3·nH2O)和氫氧化鐵[Fe(OH)3]組成。鋼鐵表面的鐵銹結構疏松,不能阻礙內部的鐵與氧氣、水蒸氣等接觸,最終導致鐵全部生銹。

        我們了解了鋼鐵生銹的條件,只需要將鋼鐵制品與水和氧氣隔絕,就可以阻止鋼鐵銹蝕。因此,防止鐵生銹最簡單的方法是保持鋼鐵制品表面光潔干燥。防止鋼鐵生銹還可在其表面形成保護層,如涂油、噴漆、燒制搪瓷、噴塑等。在日常生活中,人們經常會對車廂、水桶等采取涂油漆的措施,而機器需要涂礦物性油。除此之外,還可以在鋼鐵表面采用電鍍、熱鍍等方法鍍上一層不易生銹的金屬,如鋅、錫、鉻、鎳等。這些金屬表面能夠形成一層致密的氧化物薄膜,從而防止鐵制品和水、空氣等物質接觸而生銹。另外,還可以將鋼鐵組成合金,以改變其內部的組織結構,例如在鉻、鎳等金屬中加入普通鋼里制成不銹鋼,有效地增加了鋼鐵制品的抗生銹能力。

        鋼鐵銹蝕會損失金屬資源,但是鋼鐵銹蝕的原理也有有利的一面。例如糕點包裝中常使用脫氧劑,其主要成分包含鐵粉。脫氧劑利用鐵粉生銹的原理消耗氧氣,從而防止食品變質。

        同時,鐵生銹是放熱反應,人們利用該作用生產了“自熱帖”。“自熱帖”的主要成分是鐵粉、蛭石、活性炭、無機鹽(例如食鹽)、水等。在自然條件下,鐵進行氧化反應的速度緩慢,為了加快該反應的速度,需采用表面積大的鐵粉末?;钚蕴康淖饔檬切纬稍姵卮龠M反應;同時利用活性炭的強吸附性,在其疏松的結構中儲存水。無機鹽的作用是和活性炭形成原電池促進反應。蛭石是一種鐵鎂質鋁硅酸鹽礦物,可以起到儲熱的作用。

        在化學實驗室中我們也可以自制“自熱帖”,按照5:2:2:2的質量比稱量鐵粉、活性炭、食鹽、蛭石。將稱量好的鐵粉、活性炭、食鹽、蛭石(蛭石也可以不加)倒入燒杯中,加幾滴水,用玻璃棒充分攪勻后,裝入無紡布袋中,放入自封袋密封(或者使用塑封機密封),使用時取出即可。另外,鐵粉和活性炭顆粒越細(鐵粉以100目為宜,活性炭為150目為宜)反應越快,升溫越明顯。

        當然,實驗方法不一定就這一種,如果您有針對鋼鐵銹蝕原理更高的解答方法,可以聯系我們河北興華。

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