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鉄は空気と水とどのように反応しますか?

空気と水との鉄の反応は、錆びと呼ばれる魅力的なプロセスです 、腐食の形態。これが故障です:

1。酸素(空気)との鉄の反応:

*鉄は、水分の存在下で酸素と容易に反応します。

*初期反応は、黒い酸化物層である酸化鉄(FeO)を形成します。この層はやや保護されており、さらに酸化が遅くなります。

*ただし、水が存在する場合、この酸化鉄はさらに酸素と反応して潤い鉄(III)酸化物(Fe₂o₃・xh₂o)を形成します。 、さびとしても知られています 。

2。鉄と水との反応:

*水自体は、錆びたプロセスで重要な役割を果たします。

*それは電解質として機能します 、化学反応に必要なイオンの動きを可能にします。

*水も酸素を溶解し、反応に容易に利用できるようにします。

3。さびたプロセス:

*錆びプロセスには、一連の電気化学反応が含まれます 。

* 鉄はアノードとして機能します 、電子を失い、fe²⁺イオンを形成します。

* 酸素はカソードとして機能します 、電子を獲得し、水酸化物イオンを形成します(OH⁻)。

*これらのイオンは鉄イオンと反応して錆を形成します。

錆に影響する要因:

* 湿気: 水の存在は錆びるために不可欠です。

* 酸素: 酸素は、錆の形成における重要な反応物です。

* 酸: 酸性環境は錆びを促進します。

* 電解質: 塩やその他の電解質は、水の導電率を高め、錆びを促進します。

* 温度: より高い温度は一般に錆びの速度を高めます。

錆びた結果:

* 構造の弱体化: 錆は脆く、フレークが消え、鉄の物体が弱くなります。

* 審美的損傷: 錆は、鉄の物体の外観を変色させて損傷する可能性があります。

* 経済的損失: 錆びは、損傷した鉄の構造と装備の置換につながり、大きな経済的損失を引き起こす可能性があります。

錆びを防ぐ:

* コーティング: 塗料、油、グリースなどの保護コーティングを塗ると、酸素や水が鉄の表面に到達するのを防ぎます。

* 亜鉛メッキ: 亜鉛の層(亜鉛めっき)で鉄をコーティングすると、保護障壁が提供されます。

* 合金: クロムやニッケルなどの要素を鉄に加えて、錆に対してより耐性のあるステンレス鋼のような合金を形成します。

* 環境の制御: 鉄を乾燥させ、水分を除去し、酸性環境への曝露を最小限に抑えることは、錆びを防ぐのに役立ちます。

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