铁锈怎么形成的
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/24 04:16:46
铁锈怎么形成的
铁锈怎么形成的
铁锈怎么形成的
铁和空气中的氧气、水蒸气发生化学反应生成氧化铁,就是俗称的“铁绣”
根据金属腐蚀的特点，腐蚀又分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种：
（1）化学腐蚀：即单纯由化学作用而引起的腐蚀，如金属和一些有害气体（O2、H2S、SO2、CL2等）接触时，在金属表面上生成相应的化合物（如氧化物、硫化物、氯化物等）。温度对化学腐蚀的影响很大，钢材在低温下的腐蚀并不严重，但在高温下就容易氧化，生成一层氧化物，同时还会发生脱碳现象，例如：
Fe3C+O2=3Fe+CO2
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根据金属腐蚀的特点，腐蚀又分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种：
（1）化学腐蚀：即单纯由化学作用而引起的腐蚀，如金属和一些有害气体（O2、H2S、SO2、CL2等）接触时，在金属表面上生成相应的化合物（如氧化物、硫化物、氯化物等）。温度对化学腐蚀的影响很大，钢材在低温下的腐蚀并不严重，但在高温下就容易氧化，生成一层氧化物，同时还会发生脱碳现象，例如：
Fe3C+O2=3Fe+CO2
Fe3C+CO2=3Fe+2CO
化学腐蚀有两个必要条件，就是：金属与有害气体接触和有较高的温度，而高效膨润土降阻剂，由于其结构的致密性，内部不可能有空气和其他有害气体，从而避免了钢铁的化学腐蚀。再加上高效膨润土降阻剂内的防腐物质能够在钢铁表面生成一层钝化膜更保护了钢接地体免遭化学腐蚀。
（2）电化学腐蚀：即当金属和电解质溶液接触时，由电化学作用而引起的腐蚀。它和化学腐蚀不同，是由于形成了原电池而引起的。在腐蚀过程中，负极上进行氧化反应，负极常叫阳极；正极进行还原反应，正极常叫阴极。在酸性介质环境中，溶液的H+浓度较大，而钢铁一般都含有杂质，形成的原电池为阳极（负极），杂质为阴极（正极），由于铁和杂质紧密地接触，电化学腐蚀作用得以不断地进行，Fe2+进入水膜，同时，多余的电子移向杂质，H+在杂质上和电子结合而变成氢气析出，Fe2+和OH-结合生成Fe(OH)2，即铁锈。
阳极（铁）Fe=Fe2++2e
阴极（杂质）2H++2e=H2↑
总反应式：Fe+2H2O=Fe(OH)2+H2↑
然后，Fe(OH)2被空气中的氧气氧化化Fe(OH)3
4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3
如果溶液的酸性很弱或中性溶液，则在阳极也是铁被氧化成Fe2+，在阴极主要是溶解于水膜中的氧获得电子：
阳极（铁）2Fe=2Fe2++4e
阴极（杂质）O2+2H2O+4e=4OH-
总反应式：2Fe+O2+2H2O=2Fe(OH)2
然后，Fe(OH)2被氧化成Fe(OH)3并部分脱水为铁锈。
所以不仅H+能引起金属腐蚀，含有氧时也能引起金属腐蚀，析氢腐蚀与溶液H+浓度有关，吸氧腐蚀和溶液中氧气的浓度有关，H+浓度越大，含氧量越高，金属的腐蚀就越快。高效膨润土降阻剂的防腐主要是：a、H+的浓度小，偏碱性，PH值为10左右，使析氢腐蚀无法存在；b、结构致密，降阻剂中含氧量极小，使钢铁基本上不和氧接触，防止了吸氧腐蚀；c、加入了无机缓蚀；d、降阻剂中含有大量的钙、镁、铝、钠的金属氧化物，它们的金属离子都比铁的“标准电极电位”低，起到了一定的“阴极保护”作用；e、铁的氧化物Fe(OH)3属于碱性氢氧化物，仅能与酸反应，因此，铁埋在具有弱碱性的降阻剂中受到了保护。
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铁锈
要是你把一块铁在潮湿的地方放置一段时间，在它上面会形成一层铁锈，就像有人在它上面刷了一层微红色的漆