铁和铁锈是不是一个物质组成
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发布时间：2024-10-04 21:06
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时间：2024-10-04 21:04
1. 铁和铁锈不是同一种物质。铁是一种单质，而铁锈是铁与氧气和水反应后生成的复杂混合物。
2. 钢铁在潮湿的空气中会逐渐变色，并在表面生成一种红褐色的物质，这种现象称为生锈。生锈的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生作用，生成铁的多种氧化物的水合物。
3. 铁锈的成分较为复杂，通常可以用Fe2O3·xH2O来表示。铁锈是一种松脆多孔的物质，它不能保护内部的铁不被进一步锈蚀，因此，如果长时间暴露在空气中，钢铁制品可能会锈蚀到无法使用的程度。
4. 尤其严重的是，钢铁在含有酸性气体、氯气的水蒸气中，或接触电解质溶液时，锈蚀的速度会大大加快。据统计，世界上每年都有数千万吨钢铁变成铁锈。
5. 钢铁制品的锈蚀不仅会导致停工减产、产品质量下降、环境污染、危害人体健康，还可能引发严重事故，造成的损失是无法估量的。因此，钢铁的防锈具有极其重要的经济意义和社会意义。
6. 实际上，钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中，表面会形成一层极薄的水膜，水膜中微弱电离产生少量H+和OH-。同时，由于空气中CO2的溶解，水中的H+浓度增加，形成电解质溶液薄膜。
7. 这层电解质溶液薄膜与钢铁中的铁和杂质或碳形成了无数微小的原电池。其中，铁作为负极，碳作为正极，发生原电池反应。
8. 随着H+浓度的降低，水的电离平衡向右移，OH-浓度逐渐增大，OH-与Fe2+结合生成Fe(OH)2。
9. Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，即4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3。
10. 这样，钢铁表面就形成了铁锈。上述腐蚀过程中有氢气放出，称为析氢腐蚀。析氢腐蚀主要发生在较强的酸性介质中。
11. 如果钢铁表面形成的电解质薄膜呈弱酸性或中性，负极仍然是铁被氧化成Fe2+，而在正极的主要反应是水膜中溶解的氧气得电子被还原。
12. 这种由空气中的氧气溶解引起的钢铁腐蚀，称为吸氧腐蚀。实际上，钢铁等金属的腐蚀主要是这种吸氧腐蚀。
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时间：2024-10-04 21:04
1. 铁和铁锈不是同一种物质。铁是一种单质，而铁锈是铁与氧气和水反应后生成的复杂混合物。
2. 钢铁在潮湿的空气中会逐渐变色，并在表面生成一种红褐色的物质，这种现象称为生锈。生锈的实质是铁与空气中的氧气、水蒸气等发生作用，生成铁的多种氧化物的水合物。
3. 铁锈的成分较为复杂，通常可以用Fe2O3·xH2O来表示。铁锈是一种松脆多孔的物质，它不能保护内部的铁不被进一步锈蚀，因此，如果长时间暴露在空气中，钢铁制品可能会锈蚀到无法使用的程度。
4. 尤其严重的是，钢铁在含有酸性气体、氯气的水蒸气中，或接触电解质溶液时，锈蚀的速度会大大加快。据统计，世界上每年都有数千万吨钢铁变成铁锈。
5. 钢铁制品的锈蚀不仅会导致停工减产、产品质量下降、环境污染、危害人体健康，还可能引发严重事故，造成的损失是无法估量的。因此，钢铁的防锈具有极其重要的经济意义和社会意义。
6. 实际上，钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢铁在潮湿的空气中，表面会形成一层极薄的水膜，水膜中微弱电离产生少量H+和OH-。同时，由于空气中CO2的溶解，水中的H+浓度增加，形成电解质溶液薄膜。
7. 这层电解质溶液薄膜与钢铁中的铁和杂质或碳形成了无数微小的原电池。其中，铁作为负极，碳作为正极，发生原电池反应。
8. 随着H+浓度的降低，水的电离平衡向右移，OH-浓度逐渐增大，OH-与Fe2+结合生成Fe(OH)2。
9. Fe(OH)2被空气中的氧气氧化生成氢氧化铁，即4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O → 4Fe(OH)3。
10. 这样，钢铁表面就形成了铁锈。上述腐蚀过程中有氢气放出，称为析氢腐蚀。析氢腐蚀主要发生在较强的酸性介质中。
11. 如果钢铁表面形成的电解质薄膜呈弱酸性或中性，负极仍然是铁被氧化成Fe2+，而在正极的主要反应是水膜中溶解的氧气得电子被还原。
12. 这种由空气中的氧气溶解引起的钢铁腐蚀，称为吸氧腐蚀。实际上，钢铁等金属的腐蚀主要是这种吸氧腐蚀。
