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「生銹」即是金屬鐵的腐蝕,是指鐵和環境中的空氣、水分或其他物質緩慢反應而逐漸受到破壞。其中氧和水是使鐵生銹的必要條件。
在腐蝕過程中,金屬表層的原子會形成金屬離子,生成化合物(多為金屬氧化物)。
對鐵來說,在生銹的最初階段,一些鐵原子會失去電子而成為水溶的鐵(II)離子
[ Fe(s) → Fe2+(aq)+2e-]
跟着還有一連串的變化發生,整個反應以下列方程式表示:
4Fe(s) + 3O2(g) + 2nH2O(l) → 2Fe2O3‧nH2O(s)
即是4個鐵原子 + 3個氧氣分子 + 2n個水分子 生成 2個n水合氧化鐵(III) [Fe2O3‧nH2O]
而n是一個不回定的值
另外,酸性溶液或水溶性的鹽(如氯化鈉)的存在、高溫、與活性較低之金屬(鉛、銅、汞、銀、鉑、金)接觸都會加速鐵生銹。而凸出的部分亦較易生銹
自己加上防銹的方法了~~
要防止生銹,最主要是避免鐵接觸氧或水
最簡單而常見是在表加上油漆、塑膠層、油脂
鍍上抗腐蝕的金屬亦可,多是鍍鋅、錫或鉻
另外,加入適量碳可製成鋼,如加入鉻、鎳、錳,可製成不銹鋼
鐵只要連接較活潑的金屬(鉀、鈉、鈣、鎂、鋁、鋅等),那金屬會先失去電子,亦可為鐵防銹,這稱為犧牲性保護
把鐵連到電流的負極亦可防止鐵失去電子以達至防銹的效果
陽極電鍍
理由:陽極電鍍加厚氧化鋁作為保鑊層
解釋:氧化鋁較鋁不活潑,加厚氧化鋁保護層可避免鋁的氧化
犧牲性保鑊
理由:以較活潑接觸較不活潑金屬如鎂接觸鐵,鎂會優先氧化,防止鐵锈形成
解釋:鎂會優先放電形成離子,放出的電子防止鐵(ii)離子形成,因而避免氧化鐵形成
鍍錫
理由:錫表面多數有氧化錫,可作為保護層
解釋:氧化錫較不活潑,可以防止被包裹的金屬與氧接觸
鍍鋅
理由:可以防止鐵與氧氣和水接觸
解釋:鋅較鐵活潑,會先與氧和水反應,所以鋅保護層脫落後,鋅仍能保護露出本的鐵。
要注意的是:
陽極電鍍較一般方法昂貴,因需用電。
犧牲性保鑊需經常置換作氧化的金屬,作持續的保護。
鍍錫的原理和陽極電鍍差不多。若錫是用作鍍在鐵上作罐頭,其壞處是一經刮損,會加速鐵氧化,因為鐵較錫活潑。
另外,鍍錫作為防锈並非因為它無毒,而是因為它的氧化層能有效防止鐵氧化。