鐵為什么生銹的原因 鐵為什么會(huì)生銹?鐵生銹和什么因素有關(guān)?
生活中的鐵放久一點(diǎn)就會(huì)生銹,這是為什么呢?下面我們就來(lái)看看吧!
鐵為什么生銹
鐵放的時(shí)間長(zhǎng)了就會(huì)生銹。鐵容易生銹,除了由于它的化學(xué)性質(zhì)活潑以外,同時(shí)與外界條件也有很大關(guān)系。水分是使鐵容易生銹的物質(zhì)之一。然而,光有水也不會(huì)使鐵生銹,只有當(dāng)空氣中的氧氣溶解在水里時(shí),氧在有水的環(huán)境中與鐵反應(yīng),才會(huì)生成一種叫氧化鐵的東西,這就是鐵銹。鐵銹是一種棕紅色的物質(zhì),它不像鐵那么堅(jiān)硬,很容易脫落,一塊鐵完全生銹后,體積可脹大8倍。如果鐵銹不除去,這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分,鐵也就爛得更快了。
要除去鐵銹,可以利用各種工具把它鏟掉,也可以泡在酸性的溶液中把它溶解掉。在去掉鐵銹以后,一定要對(duì)鐵器表面進(jìn)行處理,涂上一層鉛丹,再涂上油漆;或者鍍上別的不容易生銹的金屬。更徹底的辦法,就是給鐵加入一些其他金屬,制成不銹的合金。我們熟悉的不銹鋼,就是在鋼中加入一點(diǎn)鎳和鉻而制成的合金。
怎樣除鐵
常用的除鐵銹方法可以分為物理方法和化學(xué)方法兩類。物理方法主要是利用打磨的方式除去鐵銹,例如用砂紙、砂輪、鋼絲刷、鋼絲球等進(jìn)行打磨;瘜W(xué)方法主要是利用酸與鐵銹發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而達(dá)到除銹的目的。
其實(shí),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(jiǎn)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(hù)層,如涂油、噴漆、燒制搪瓷、噴塑等。在日常生活中,人們經(jīng)常會(huì)對(duì)車(chē)廂、水桶等采取涂油漆的措施,而機(jī)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(zhì)接觸而生銹。另外,還可以將鋼鐵組成合金,以改變其內(nèi)部的組織結(jié)構(gòu),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。
生活中常見(jiàn)的除銹劑主要成分為鹽酸、稀硫酸,它們能與氧化鐵反應(yīng),反應(yīng)原理為:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O、 Fe2O3+ 3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O。除銹劑沿著銹層和雜質(zhì)層的裂痕滲透至鋼鐵制品表面,對(duì)銹層和雜質(zhì)層產(chǎn)生溶解、剝落作用,從而使銹層、雜質(zhì)和氧化皮從鋼鐵制品表面脫落。但是酸具有一定的腐蝕性,因此,在除銹時(shí)需要身穿防護(hù)服。另外,酸與鐵會(huì)產(chǎn)生氫氣,遇明火會(huì)發(fā)生爆炸,所以,除銹操作時(shí)需要禁止煙火。
鹽酸、稀硫酸都能與氧化鐵反應(yīng),選擇哪種酸進(jìn)行工業(yè)除銹更好呢?在選擇時(shí)主要考慮四個(gè)因素:除銹效果、酸的生產(chǎn)成本、酸的運(yùn)輸儲(chǔ)存、使用安全環(huán)保。
鹽酸、硫酸哪一個(gè)除銹能力強(qiáng)?我們將帶銹的鐵釘分別放置于等體積、等氫離子濃度的鹽酸和硫酸中,最后發(fā)現(xiàn)鹽酸的除銹效果更好。通過(guò)實(shí)驗(yàn)也可說(shuō)明當(dāng)其它條件相同時(shí),稀硫酸與金屬氧化物的反應(yīng)速率比鹽酸慢。
那么從生產(chǎn)、運(yùn)輸以及安全使用方面比較,鹽酸、硫酸哪一個(gè)更占優(yōu)勢(shì)?鹽酸的工業(yè)制備是通過(guò)電解飽和食鹽水先得到氫氣和氯氣,兩種氣體反應(yīng)后生成氯化氫氣體,經(jīng)過(guò)水吸收形成了鹽酸,氯化氫氣體并不能無(wú)限制地溶解在水中,因此濃鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最多在37%左右。而硫酸是通過(guò)高溫煅燒硫鐵礦先制得二氧化硫,二氧化硫與氧氣反應(yīng)后生成三氧化硫,三氧化硫被濃硫酸吸收成為焦硫酸,焦硫酸加水轉(zhuǎn)成硫酸。因此,從原料、制備過(guò)程以及對(duì)環(huán)境的影響上,鹽酸優(yōu)于硫酸。濃鹽酸需要密封儲(chǔ)存在玻璃瓶或塑料桶中,運(yùn)輸則需要內(nèi)部襯有橡膠的特制鋼罐車(chē)。濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高可以達(dá)到98%,它的儲(chǔ)存與運(yùn)輸都可以用鋼制或鋁制的容器。在這方面,硫酸強(qiáng)于鹽酸。
溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)較大的鹽酸具有揮發(fā)性,揮發(fā)出的氯化氫氣體對(duì)人體有強(qiáng)烈的刺激和腐蝕作用,而溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)低的鹽酸卻相對(duì)比較穩(wěn)定。濃硫酸在使用前需要進(jìn)行稀釋,稀釋會(huì)產(chǎn)生大量的熱,容易造成燙傷,并且濃硫酸的腐蝕性要遠(yuǎn)強(qiáng)于濃鹽酸。由此可以看出鹽酸的使用較為安全。
版權(quán)聲明:本文內(nèi)容由互聯(lián)網(wǎng)用戶自發(fā)貢獻(xiàn),該文觀點(diǎn)僅代表作者本人。本站僅提供信息存儲(chǔ)空間服務(wù),不擁有所有權(quán),不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。如發(fā)現(xiàn)本站有涉嫌抄襲侵權(quán)/違法違規(guī)的內(nèi)容, 請(qǐng)發(fā)送郵件至 yyfangchan@163.com (舉報(bào)時(shí)請(qǐng)帶上具體的網(wǎng)址) 舉報(bào),一經(jīng)查實(shí),本站將立刻刪除