纯铁为什么不会生锈

编辑:小文光科普网 2022-11-13 19:02:51 735

纯铁为什么不会生锈

纯铁不会生锈,因为它的碳含量很低。

铁被腐蚀后,通常会生锈。原因是随着析氢腐蚀,当[H]下降到一定浓度时,发生吸氧腐蚀,然后[H]又下降。此时Fe22OH-==Fe(OH)2。

4fe(oh)2o2h2o==4fe(oh)34fe(oh)3==fe2o 3xh2o(铁锈)(3-x)H2O。

熟铁是指从生铁中提炼出来的相对纯净的铁。

碳含量在0.02%以下,也称为熟铁、纯铁。

熟铁质地柔软,塑性和延展性好,可拉成丝,强度和硬度较低,易于锻造和焊接。因为含碳量很低,杂质很少,所以不生锈。

扩展信息:

生锈是一种化学反应,本质上是金属的氧化反应。最常见的生锈现象是铁制品长期暴露在空气中与氧气发生氧化反应,或者被水中的氧气腐蚀成为氧化物。

铁放久了会生锈。铁容易生锈,不仅是因为其化学性质活泼,还因为外界条件。水分是使铁容易生锈的物质之一。

然而,只有水不会使铁生锈。只有空气中的氧气溶于水,在有水的环境中,氧气才会与铁发生反应,生成氧化铁。这是铁锈。

为什么纯铁不容易生锈?

纯铁。含碳量小于0.02%的纯铁也叫熟铁(含碳量为0.02% 1.7%的钢,含碳量为1.7% 4.3%的生铁)。

纯铁是用碳直接还原铁矿石,或者将生铁熔化,氧化杂质而成,加工后呈纤维状结构。

纯铁质软,耐腐蚀性好,韧性和延展性高,硬度和强度低。铁锈的本质是钢铁表面与大气中的氧、水分、酸、碱、盐等物质发生化学或电化学作用而产生的变色或腐蚀,也称铁锈。一般来说,锈是指材料表面原有成分的变化,如铁锈或碱式碳酸铜。

但如果把生锈定义为金属氧化,大部分金属都会生锈,有些金属氧化后会形成一层致密的氧化膜(如氧化铝),反过来可以保护内部金属。(2)金属生锈的原因分析金属生锈有两种: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(空气中的氧气)直接反应,但不产生电流。比如,钢铁即使在干燥的空气中也会与氧气发生反应,形成肉眼可见的极薄的氧化膜,表面会呈蓝黑色。但由于氧化膜完整致密,氧气不会轻易与钢材发生反应,所以生锈速度会变慢。

电化学腐蚀过程是指金属浸入电解质溶液或置于潮湿空气中,在其表面产生电流,加速腐蚀。这种现象称为电化学腐蚀。就腐蚀速度而言,电化学腐蚀比化学腐蚀快得多。

从铁的腐蚀程度来看,电化学腐蚀远大于化学腐蚀。电化学腐蚀主要是以下两种腐蚀的结合。析氢腐蚀:在强酸性介质中,由于H浓度高,铁主要被析氢腐蚀。

负反应(Fe): Fe-2e-=Fe2,正反应(C):水膜中的2H 2e-=H2 H在阴极获得电子后释放H2,H2O不断电离,OH-的浓度增加并扩散到整个水膜,使Fe2和OH-相互结合形成Fe(OH)2沉淀。Fe(OH)2可以被氧化成Fe(OH)3:4fe(OH)32h2oO2==4fe(OH)3。Fe(OH)3可脱水生成Fe2O3 nH2O,是铁锈的主要成分。吸氧腐蚀:在弱酸性或中性介质中,发生的腐蚀是吸氧腐蚀。

负反应(Fe)为: 2fe-4e-==2fe2,正反应(c)为2h2o O2 4e-==4oh-。O2通常溶解在水溶液中,比H更容易获得电子,正极上生成的OH-和负极上生成的Fe2+扩散到溶液中生成Fe(OH)2,进一步氧化生成Fe(OH)3,转化为铁锈。这种腐蚀称为吸氧腐蚀。

在这两种电化学腐蚀中,吸氧腐蚀比析氢腐蚀更为普遍和严重。另外,影响金属电化学腐蚀的因素很多。首先是金属的性质,即金属越活泼,标准电极的电位越低,越容易被腐蚀。一些金属,如铝、铬等。虽然电极电位很低,但会生长成一层氧化膜,紧密覆盖在金属表面,阻止腐蚀继续进行。

但如果氧化膜被破坏,腐蚀还是会发生。其次,如果金属中含有的杂质比金属活泼,就会形成以金属为阴极的微型电池,不易被腐蚀。如果金属比杂质更活泼,金属就会成为微电池的正极,加速腐蚀。

纯铁不易生锈的原因分析由于CO2溶解在普通雨水中,形成的碳酸酸性很弱,纯铁很难置换碳酸中的氢,只有在电偶反应的情况下才有可能生锈。没有碳或其他不如铁活泼的物质作正极,反应就不会进行。这是不可能实现的,所以纯铁不容易生锈。由于生铁含有碳等杂质,经常发生电化学腐蚀,在表面迅速形成一层疏松的氧化铁层,也就是常说的铁锈。

因为生锈可以 t将金属与介质隔离,外界的氧原子或氢离子会不断向内扩散,使生铁不断生锈腐蚀,甚至被彻底破坏。(2)一般情况下,纯铁在空气中起初是银白色、柔软的,然后会与空气中的氧气发生反应,表面生成一层灰色、致密的氧化膜(由Fe2O3组成)。这种氧化膜(钝化膜)覆盖整个金属表面,起到保护作用。而且氧化膜(钝化膜)处处均匀,与金属体结合牢固,水蒸气和氧气无法接触铁。

纯铁为什

么不会生锈?

铁生锈实际上是铁的表面吸附了一层水膜,水膜里溶解有二氧化碳,具有酸性:CO2+H2O=H2CO3,H2CO3==H++HCO3-一般的铁中都含有碳,铁和少量的碳构成了原电池,在碳酸中H+的作用下,发生如下反应:负极:Fe-2e=Fe2+正极:2H++2e=H2钢铁防锈时可以在铁表面镀锌,由于锌比铁更活泼,在反应中首先失去电子被氧化,保护了铁。由于碳酸酸性很弱,纯净的铁是不可能置换出碳酸中的氢的。

只有在发生原电池反应的情况下才可能生锈。

没有碳或其他不如铁活泼的物质作正极,也就不能反应了。