金属铁为什么会生锈,要写研究过程和研究结果

金属生锈的基本过程和主要因素 金属的生锈有两种一种是化学腐蚀,一种是电化学腐蚀化学腐蚀过程是金属与腐蚀介质（空气中的氧）直接作用但不发生电流,例如钢铁,即使在干燥空气中,也会与氧发生作用,生成一层容易看见的极薄氧化膜,因其完整而紧密,氧就不易再透过去和钢铁起化学作用,故生锈的速度便缓慢下来而电化学过程却是另外一种情况,如金属浸在电解质溶液中或放在潮湿空气中,在金属表面即有电子流动（电流）产生,加快了腐蚀,这种现象被称为电化学腐蚀过程这种自发进行的电化学反应,就如通常电镀中的电化学反应一样,是由于金属表面电化学的不均匀性引起的微电池作用而产生金属被腐蚀的结果这种电化学不均匀性所以会产生,是由于金属化学成分、组织、物理状态以及表面膜不完整等的不均匀性而引起放金属生锈现象,即是电化学腐蚀过程在现代工业迅速发展,三废处理还不彻底的今天,在潮湿空气中,往往含有二氧化碳（CO2、二氧化硫（ SO2）等腐蚀性气体当它形成并达到 20～30个分子厚度的水膜时,就成为电解质的电解液膜这时,电化学腐蚀就会加快发生而在净化的大气中,金属表面仅仅存在纯水膜,就不足以引起强烈的电化学腐蚀由此可见,产品表面和大气干净与否,对金属制品的腐蚀程度有多大的影响

影响金属锈蚀的主要因素大致有以下几种：（1）空气的相对湿度是一项影响大气腐蚀性的重要因素所谓相对湿度系指绝对湿度（空气中含有实际水蒸气的量,克／米3）与饱和湿度（空气中达饱和的水蒸气量超过此限,一水蒸气即形成水珠落下）的百分比金属因其性质和表面形态的不同,都有一个产生锈蚀的临界相对湿度值钢铁生锈临界相对湿度值一般是 75％,所以降低大气的相对湿度,是一种主要的防锈办法

（2）空气温湿度的变化也是影响大气腐蚀的一个主要因素低气温、高湿度就会引起水汽凝聚凝聚水膜中溶有有害气体和盐类,便会产生电化学腐蚀而且温度愈高金属生锈速度愈快

（3）溶液的酸碱性（PH值）对金属腐蚀有影响,其中如氯化物对腐蚀的速度影响更大盐雾、手汗、热处理残留盐渣、焊接后残留焊药等都含有氯离子,如果清洗不净,极易造成生锈

（4）空气中腐蚀气体污染对金属伪影响危害最大的是大气中的二氧化硫（SO2）,因SO2溶解于水中即变成亚硫酸H2SO3,如果 SO2被氧化后生成三氧化硫（SO3）,其吸湿性更强,水溶液的腐蚀性更为强烈,特别在有化工厂发放如硫化氢（H2S）、氨气（NH3）和盐酸（HC1）等的污染下,都将加速金属的电化学腐蚀

（5）其他因素对金属也有影响空气中含有大量灰尘,其中包括煤烟、煤灰等碳和碳化物、金属氧化物、砂土、氯化钠、硫酸按及其他盐类颗粒等这些物质落在金属表面,特别与水蒸气共同作用下,其腐蚀作用将大大加剧

铁容易生锈，除了它的化学性质活泼以外，与外界条件也有很大关系。水是使铁生锈的物质之一，但光有水也不会使铁生锈，只有当空气中的氧气溶解在水里并与铁反应，才会生成一种叫氧化铁的东西，这就是铁锈。

铁锈是氧化铁的俗称，它是一种常见的化合物。氧化铁（化学式Fe2O3）十分常见，因为铁很容易与氧化合——实际上，因为这种化合过程太过容易发生，以至于在自然界中几乎找不到纯铁。铁（或钢）生锈是腐蚀的一个例子——这是一个电化学过程，其中涉及到阳极（一块容易失去电子的金属）、电解质（有利于电子移动的液体）和阴极（一块容易接受电子的金属）。在金属被腐蚀的过程中，电解质可以为阳极提供氧。氧与金属化合时，电子会被释放出来。当电子经过电解质流到阴极的时候，阳极金属就会因为被电流冲走或转化为金属阳离子（如以铁锈的形式）而消失。

铁要变成氧化铁，需要三种物质：铁、水和氧。这三种物质放在一起会发生这样的变化：

当一滴水落到一个铁制的物体上，有两件事情几乎会同时发生。首先，水（一种良好的电解质）与空气中的二氧化碳化合成弱碳酸，与水相比，弱碳酸是一种更好的电解质。

随着酸的形成和铁的逐渐溶解，一部分水开始分解为其组成成分——氢和氧。游离氧与溶解的铁化合形成氧化铁，同时释放出电子。电子从阳极（铁）流向阴极（可能是电化学活泼性比铁弱的某种金属，或者是这块铁的另外一处）。

酸雨、海水和雪路上溅起的含盐飞沫中含有一些化合物，这些化合物使它们成为了比水更好的电解质，它们的存在会加速铁的锈化和其他金属上其他形式的腐蚀过程。

当铁和氧气在空气中遇到水或湿气就会生锈。

锈是一种非常常见的化合物，学名是氧化铁（Fe2O3），当铁和氧气在空气中存在水或湿气的情况下发生反应时，就会生锈，当铁在水下环境中与氯化物反应时，会出现绿锈。

生锈的过程是一种类似于火的燃烧反应，与氧气接触时，铁会与氧气反应形成锈，然而与火不同的是，反应速度要慢得多，并且不会产生火焰。有某些因素可以加速生锈过程，例如水会加速反应，盐也可以增加生锈过程的速度。

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