铁为什么会生锈
铁会生锈是因为金属和空气中的氧,所产生氧化后的一种变化。
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和氧气发生了氧化反应,或者是被水中的氧元素侵蚀成为氧化物。
要除去铁锈,可以利用各种工具把它铲掉,也可以泡在酸性的溶液中把它溶解掉。
在去掉铁锈以后,一定要对铁器表面进行处理,涂上一层铅丹,再涂上油漆;或者镀上别的不容易生锈的金属。更彻底的办法,就是给铁加入一些其他金属,制成不锈的合金。我们熟悉的不锈钢,就是在钢中加入一点镍和铬而制成的合金。
什么是氧化还原反应
一般原子有外层电子,铁原子也不例外,还原反应就是原子外层得到电子的反应,氧化反应是原子外层失去电子的反应。铁制品之所以会生锈,就是因为它们由于和空气的接触而发生了氧化还原反应。
它的发生需要三个条件:氧气、阳极和电解质。阳极就是铁本身,电解质是水或者空气中的水蒸气,而氧气则是空气中所含的氧气。这三个条件成立,则会开始发生“生锈”这一氧化还原反应。
电解质(这里是水或水蒸气)相当于运送电子的一个池子,电子从铁的表明溢出,通过电解质“游”到氧气中。氧气的氧原子得到这些电子。这一过程便发生了氧化还原反应,实际上电池也是应用的这个原理。
发现历史
人类最早发现铁是从天空落下的陨石,陨石含铁的百分比很高(铁陨石中含铁90.85%),是铁和镍、钴的混合物。考古学家曾经在古坟墓中,发现陨铁制成的小斧;早在古埃及4000年前的第五王朝至第六王朝的金字塔所藏的宗教经文中,就记述了当时太阳神等重要神像的宝座是用铁制成的。铁在当时被认为是带有神秘性的最珍贵的金属,埃及人干脆把铁叫做“天石"。在古希腊文中,“星”与“铁”是同一个词。
有铁制物件最早发现于公元前3500年的古埃及。它们包含7.5%的镍,表明它们来自流星。古代小亚细亚半岛(也就是现今的土耳其)的赫梯人,是第一个从铁矿石中熔炼铁的,约公元前1500年这种新的,坚硬的金属给了他们经济和政治上的力量。铁器时代开始了。某些种类的铁明显优于其它的,依赖于它的碳含量,尽管这并不被赏识。某些铁矿石包含钒,生产出叫做大马士革的钢,很适合制剑。