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1 # 3D列印博士
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2 # Thoth2045
鐵容易生鏽,除了它的化學性質活潑以外,與外界條件也有很大關係。水是使鐵生鏽的物質之一,但光有水也不會使鐵生鏽,只有當空氣中的氧氣溶解在水裡並與鐵反應,才會生成一種叫氧化鐵的東西,這就是鐵鏽。
鐵鏽是氧化鐵的俗稱,它是一種常見的化合物。氧化鐵(化學式Fe2O3)十分常見,因為鐵很容易與氧化合——實際上,因為這種化合過程太過容易發生,以至於在自然界中幾乎找不到純鐵。鐵(或鋼)生鏽是腐蝕的一個例子——這是一個電化學過程,其中涉及到陽極(一塊容易失去電子的金屬)、電解質(有利於電子移動的液體)和陰極(一塊容易接受電子的金屬)。在金屬被腐蝕的過程中,電解質可以為陽極提供氧。氧與金屬化合時,電子會被釋放出來。當電子經過電解質流到陰極的時候,陽極金屬就會因為被電流沖走或轉化為金屬陽離子(如以鐵鏽的形式)而消失。
鐵要變成氧化鐵,需要三種物質:鐵、水和氧。這三種物質放在一起會發生這樣的變化:
當一滴水落到一個鐵製的物體上,有兩件事情幾乎會同時發生。首先,水(一種良好的電解質)與空氣中的二氧化碳化合成弱碳酸,與水相比,弱碳酸是一種更好的電解質。
隨著酸的形成和鐵的逐漸溶解,一部分水開始分解為其組成成分——氫和氧。遊離氧與溶解的鐵化合形成氧化鐵,同時釋放出電子。電子從陽極(鐵)流向陰極(可能是電化學活潑性比鐵弱的某種金屬,或者是這塊鐵的另外一處)。
酸雨、海水和雪路上濺起的含鹽飛沫中含有一些化合物,這些化合物使它們成為了比水更好的電解質,它們的存在會加速鐵的鏽化和其他金屬上其他形式的腐蝕過程。
鐵生鏽就是發生了腐蝕,腐蝕通常分為化學腐蝕與電化學腐蝕,而我們通常見到的鐵生鏽為電化學腐蝕,鐵與其中混有的其他元素在潮溼的空氣或者在一定的電解液條件下就組成了原電池,電極電位高的部分被腐蝕。