铁为什么一碰就生锈(金属腐蚀(铁为什么生锈))
从热力学观点来看,绝大多数金属在自然界中是以化合物状态(稳定状态)存在。为了获得纯金属,人们需要消耗大量的能量从矿物中去提炼(这就是冶金过程),因此,大多数金属(处于不稳定状态)都具有自发地与周围介质发生作用又转成氧化物状态(化合物)的倾向,即回复到它的自然存在状态(矿石):
所以,金属发生腐蚀是一种自发倾向,且到处可见,是冶金过程的逆过程。所谓进行腐蚀控制,并不是让人们去改变热力学的规律,实质上是利用各种防腐措施把腐蚀的速度降低,控制在尽可能小的程度而已。
金属腐蚀是指金属在周围介质(最常见的是液体和气体)作用下,由于化学变化、电化学变化或物理溶解而产生的破坏。例如金属构件在大气中的生锈;钢铁在轧制过程中因高温下与空气中的氧作用产生了大量的氧化皮。化工生产中,金属设备、机械等与腐蚀性强的介质(如酸、碱、盐等)接触,尤其在高温、高压和高速流动的条件下,各种腐蚀极其严重。
腐蚀定义明确指出,金属要发生腐蚀必须有外部介质的作用,且这种作用是发生在金属与介质的相界上。因此,金属腐蚀是包括材料和环境介质两者在内的一个具有反应作用的体系。
随着非金属材料特别是合成材料的迅速发展,它的破坏同样引起了人们的注意。腐蚀定义扩大到了所有的材料,即定义为“腐蚀是物质由于与周围环境作用而产生的损坏”。现已把扩大了的腐蚀定义应用于塑料、陶瓷、木材、混凝土等材料的损坏中。但金属及其合金至今仍是最重要的结构材料,金属腐蚀既普遍又严重,仍然是研究腐蚀问题的核心。
问答来源:中国石化出版社,腐蚀和腐蚀控制原理,2007.
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