钢铁锈蚀是铁与氧气、水蒸气共同反应的结果,铁的化学性质较为活泼,这是铁易锈蚀的内因,水分是使铁容易生锈的物质之一。光有水也不会使铁生锈,只有当空气中的氧气溶解在水里时,氧在有水的环境中与铁反应。有些不活泼的金属不易与氧气等反应,所以抗腐性强。但有些金属的化学活动性比铁强,抗腐蚀性却很强,如铝、锌等,这是因为它们与氧气反应后形成致密的氧化物薄膜,阻止了铝、锌等进一步被氧化。 铁生锈主要有两前提个条件:一个是氧气,另一旦范测既爻焕诧唯超沥个是水。铁暴露在空气中生锈实际上涉及到了原电池反应。铁与碳形成了原电池(因为铁不是纯的,里面含有C等其它元素)。 这里的反应方程式是:4Fe+6H2O+3O2=4Fe(OH)3 2Fe(OH)3=Fe2O3 + 3H2O 铁锈主要成分为氧化铁(Fe2O3),铁锈疏松多孔,不仅不能防止钢铁制品与空气、水接触,还会把空气和水分保留在钢铁制品的表面,进一步加剧钢铁的锈蚀。铁锈是一种棕红色的物质,它不像铁那么坚硬,很容易脱落,一块铁完全生锈后,体积可胀大8倍。如果铁锈不除去,这海绵状的铁锈特别容易吸收水分,铁也就烂得更快了。所以钢铁制品表面的铁锈应及时除去。
铁的金属活动性在氢前面,也即铁容易失电子,这是它本身的化学性质决定的。通常说的生锈指铁被氧化生成氧化铁的。钢铁在接近中性的潮湿的空气中腐蚀属于吸氧腐蚀,其电极反应如下:
负极(Fe):2Fe - 4e = 2Fe2+ 正极(C):2H2O + O2 + 4e = 4OH-
然后生成的Fe(OH)2氧化为Fe(OH)3再变成Fe2O3·xH2O,这就是所说的铁锈。
而且铁锈结构疏松,能让水和空气进一步进入氧化内部,所以铁就更容易生锈了。你所说的钢铁不知指什么,一般的钢铁是含碳的铁合金,碳在吸氧腐蚀中是正极,所以能加重腐蚀铁。