淡淡忧伤a
摘要 全世界每年都有大量的金属设备和金属材料因腐蚀而报废，据不完全统计，世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值5％～2％， 每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20％，全世界第年因金属腐蚀造成的损失约7500亿美元。由于金属被腐蚀使金属器械在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等损失惨重的恶性事故以及资源和能源的严重浪费。因此，探究金属的腐蚀原理和防护方法的意义是不言而喻的。关键词：金属腐蚀 金属腐蚀原理 金属防护方法 一个偶然的机会，我阅读了一篇关于世界金属资源分布及统计的报告，当我看到“世界各发达国家每年因金属腐蚀而造成的经济损失约占其国民生产总值5％～2％， 每年由于金属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10～20％，全世界第年因金属腐蚀造成的损失约7500亿美元。由于金属被腐蚀使金属器械在外形、色泽以及机械性能方面都将发生变化，造成设备破坏、管道泄漏、产品污染，酿成燃烧或爆炸等损失惨重的恶性事故以及资源和能源的严重浪费” 时，我感到非常震撼，一种使命感油然而生，这种使命感使我产生深入探究金属锈蚀的原理及金属防护方法的想法。根据化学课上初步了解的钢铁锈蚀主要是铁与空气中氧气、水蒸气等物质有关，于是我以钢铁为原料按下列步骤进行了探究： 一．钢铁的生锈到底与哪些因素有关Ⅰ实验方案：方案1：把洁净的铁钉放在干燥的试管中，用橡皮塞密封试管口。方案2：把洁净的铁钉全部浸没在盛满煮过的蒸馏水（除去水中溶解的氧气）的试管中，用橡皮塞密封试管口（防止外界的氧气溶解于其中）。方案3：把洁净的铁钉的一半浸入试管中的蒸馏水里，将试管敞口放置。方案4：把洁净铁钉的一半浸入试管中的食盐水里，将试管敞口放置。方案5：把用食醋浸湿的铁钉放在干燥的试管中，将试管敞口放置。以上试管放置48小时Ⅱ实验现象：1号、2号试管铁钉没有变化，3号、4号试管中铁钉浸在液体内的部分生锈，特别是空气与溶液的接触面处生锈最多，溶液中生成红棕色浑浊，4号中生锈比3号更多，而5号试管有少量的铁锈。Ⅲ分析与结论：1号、2号试管说明干燥的铁只与氧气接触或者只与水接触不易生锈。3、4、5号试管说明铁与氧气和水同时接触时，很容易生锈，潮湿的环境中比干燥的环境中更容易生锈，且水中加入食盐生锈更快。Ⅳ疑问：为什么钢铁在潮湿的环境中比干燥的环境中更容易生锈？生锈的原理是什么？铁锈的主要成分是什么？为了进一步探究这个问题，我查阅了高中化学教材和《中学化学》等内容，进一步了解了金属腐蚀的原理二、金属腐蚀的原理Ⅰ金属腐蚀的类型：金属表面与周围的物质发生化学反应或因电化学作用而遭到破坏，称为金属腐蚀。金属的腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀，即干腐蚀，是不电离不导电的干气体（或非电解质溶液）直接与金属反应，其特征是腐蚀时没有电流产生。例如：铜在高温下与氧气反应变黑，工业盛氯气的钢瓶与氯气反应而被腐蚀，这种腐蚀就是化学腐蚀。电化学腐蚀，即湿腐蚀。 所谓湿腐蚀是指有水或电解质溶液存在，即金属与电解质溶液接触的腐蚀过程。其特征是金属原子在负极失去电子，水或电解质溶液中的分子在正极得到电子，并且伴有电流产生。金属在潮湿空气中的腐蚀，在酸、碱、盐溶液和海水中的腐蚀，在地下土壤中的腐蚀等都是电化学腐蚀。电化学腐蚀比化学腐蚀更严重、更普遍。 Ⅱ电化学腐蚀原理：发生电化学腐蚀时，金属必须与比其更不活泼的金属或非金属接触，形成电势差。见下图左是生铁（含碳杂质），右图是铁与铜接触。因为铁比碳和铜容易失电子，所以在两种情况下都是较活泼的铁失电子。2Fe—4e—=2Fe2+铁原子失去的电子传递到铜板（或碳）上，铜板（或碳）上发生还原反应，如果金属表面的水膜或溶液酸性不强，则主要发生吸氧腐蚀。O2+4e—+2H2O=4OH—这样溶液中Fe2+和OH—结合生成氢氧化亚铁Fe2+ +OH—=Fe(OH)2↓，合并两个反应为2Fe+O2+2H2O==2Fe(OH)2氢氧化亚铁很不稳定，易与空气中的氧气和水反应生成红棕色的氢氧化铁4Fe(OH)2 +O2+2H2O= 4Fe(OH)32Fe(OH)3+(n-3)H2O==Fe2O3· nH2O(铁锈的主要成分)以上反应是水溶液中的O2得到电子而使铁被腐蚀，这种腐蚀是电化学腐蚀中的“吸氧腐蚀”。当水膜的酸度较高（如酸雨环境或工厂附近酸性气体气氛中），正极则不是氧气得电子，而是H+得电子：2H++2e—=H2↑这种情况叫“析氢腐蚀”由于这种电化腐蚀反应速度远比化学腐蚀快，所以我们不难理解为什么金属在潮湿的环境中更容易被腐蚀，由于电化腐蚀产生微电流，所以加入食盐能增强溶液的导电性，使腐蚀速度更快。了解了腐蚀的原理，是为了便于更好的探究金属防护的方法，于是我又探究学习了金属防护的方法。三．金属防护的几种重要方法①改变金属内部的组织结构，制成合金。根据不同的用途选择不同的材料组成耐蚀合金，或在金属中添加合金元素，提高其耐蚀性，可以防止或减缓金属的腐蚀。例如，在钢中加入镍制成不锈钢可以增强防腐蚀能力。②在金属表面覆盖保护层。油漆、塑料、搪瓷、矿物性油脂等涂覆在金属表面上形成保护层，称为非金属涂层，也可达到防腐蚀的目。③电化学保护法，即将金属作为原电池的正极或电解池的阴极而受到保护。此法常用于保护海轮外壳，海水中的各种金属设备、构件和防止巨型设备（如贮油罐）以及石油管路的腐蚀，一般是在被保护的金属表面加比较活泼的铝或锌等金属。工业上还有较多防止金属腐蚀的方法，这里就不一一介绍了，希望我们能初步了解和认识金属腐蚀的原理和防护方法，进而更好的防止金属资源的浪费，相信通过我们人类的努力，全世界由于金属腐蚀而造成的资源浪费会越来越少。保护好金属资源同时也会减少很多事故的发生，让我们的生活更安全更和谐！ 
一点意见：铁在氧气中燃烧，生成致密的四氧化三铁，覆盖在铁的部分表面。铁继续燃烧，生成强热，使铁与四氧化三铁之间空气膨胀，将四氧化三铁崩开，因此铁燃烧的现象是火星四射。镁在氧气中燃烧，生成疏松或粉末状氧化镁，在燃烧时只会产生烟或直接掉在瓶底，不会火星四溅。铁的沸点是2750摄氏度，在氧气中燃烧时不易升华，形成等离子态（火焰）。 镁的沸电是1090摄氏度，在氧气中易升华，而形成等离子态（火焰）。另外，铁燃烧生成四氧化三铁，在一定程度上阻碍了铁的升华和与氧气的接触；蹦出的四氧化三铁带走了大量热量，也使铁无法达到较高温度而升华。因而铁燃烧无火焰。而镁却正相反，故有火焰。
人体酸碱度影响健康 上学时作实验，经常会用到PH值，同学间开玩笑总说“女生是酸性的，男生是碱性的”，不过从没人认真想过自己的酸碱值到底是多少。如今这一化学术语真的用到了人身上，而且研究结果明确显示：酸性体质是亚健康的表现，健康人要碱性不要酸性。 什么是酸性体质？ 山东省营养学会副理事长、省千佛山医院营养科主任杜慧真介绍，健康人内环境的PH值在7·35 到7·45 之间，即我们的体液应该呈弱碱性才能保持正常的生理功能和物质代谢。“可是根据调查，只有10％的人PH值在此范围内，属于碱性体质，多达70％的人是酸性体质，体液PH值经常徘徊在7·35左右或稍低，身体处于健康和疾病之间的亚健康状态。” 与碱性体质者相比，酸性体质的人常会感到身体疲乏、记忆力减退、注意力不集中、腰酸腿痛、腹泻、便秘等，到医院也检查不出什么毛病。如果长期处在酸性体质不加以改善，女性的皮肤会过早地黯淡和衰老；儿童会造成发育不良、食欲不振、注意力难以集中等症状；中老年人则会因此引发糖尿病、神经系统疾病和心脑血管疾病。杜主任介绍，85％的痛风、高血压、癌症、高脂血症患者，都是酸性体质。 “当然，这只是PH值稍低一点的表现，如果体液‘酸’得厉害，人就受不了了。”杜主任说，当人的体液PH值低于中性7时就会产生重大疾病，下降到6·9时就会变成植物人，如果只有6·8到6·7时人就会死亡。 六大原因造成人体酸化 饮食结构不合理 我们在平常的饮食中往往是精米白面、鸡鸭鱼肉蛋，一旦这些酸性食物成为我们的主食，酸性体质也就不知不觉地形成了。 运动不足 在阳光下多做运动多出汗，可帮助排除体内多余的酸性物质。但现代人以车代步现象愈来愈多，运动量大大减少，长久便会导致酸性代谢物长期滞留在体内，导致体质的酸性化。 过重的心理负担 由于现代生活节奏的加快，人们在日常生活、工作和感情上承担着不同的压力。当这种压力得不到释放的时候，便会对身体造成影响，从而导致体质的酸性化。 不良嗜好 烟、酒等都是典型的酸性食品，毫无节制的抽烟饮酒等，极易导致人体的酸性化。 生活不规律 如彻夜唱卡拉OK、打麻将、夜不归宿等生活无规律，都会加重体质酸化。 环境的严重污染 由于饮用水、农作物、家禽鱼蛋等造成严重污染，人们摄入这些含有有害元素的饮水、食物和吸入有害空气后，其中的酸性物质会滞留在体内造成体质酸性化。 吃出“碱性”健康人 既然饮食结构不合理可以导致酸性体质，那么多吃碱性食物、少吃酸性食物一定能纠正酸性内环境。 “海带可以说是碱性食物之王，多吃海带能很好地纠正酸性体质。”杜主任说，平时感到劳累、疲乏、浑身酸痛的时候，不妨吃些海带。此外，人们常说喝茶能解乏，除了茶叶中的兴奋成分外，茶碱“中和”体内的酸性物质，也起到缓解疲乏的作用。“大量运动过后，体内脂肪动员产生乳酸，让我们肌肉酸痛，这时吃个苹果，吃饭时以蔬菜为主，肯定能缓解一下。” 杜主任说，既然酸性体质是人体大量摄入高脂肪、高蛋白、高热量食物的结果，那么平时就尽量少吃这些食物。“实在想吃时可以把它们和碱性食物一起搭配，比如炖肉时放些海带，烧牛肉时加些萝卜等等。” 常见食物的酸碱性 强酸性 蛋黄、乳酪、白糖、西点、柿子、乌鱼子、柴鱼等。 中酸性 火腿、鸡肉、鲔鱼、猪肉、鳗鱼、牛肉、面包、小麦、奶油、马肉等。 弱酸性 白米、花生、啤酒、油炸豆腐、海苔、文蛤、章鱼、泥鳅等。 弱碱性 红豆、萝卜、苹果、甘蓝菜、洋葱、豆腐等。 中碱性 萝卜干、大豆、胡萝卜、番茄、香蕉、橘子、番瓜、草莓、蛋白、梅干、柠檬、菠菜等。 强碱性 葡萄、茶叶、葡萄酒、海带、天然绿藻类。 在日常生活中谁会注意自己的人体液体什么时候处于最佳健康状态，可是科学家已经研究出了人体细胞处于最佳运作状态时的体液平均酸碱度应该是4，属于弱碱性的体液环境。人体细胞在这样一个弱碱性的环境中最具备活力和最有生命力，新陈代谢最旺盛。 那么当您的体液处在小于0的弱酸性的体液环境中时，您的身体会出现哪些不适的感觉呢，您可能还不知道严重的话还会发生疾病。 如果能有一种方法及时发现自己体液趋于弱酸性的变化，并且经过膳食及时的去干预它，健康就会离我们更近。本节目就是通过对科学家的研究成果，全面地介绍了您所关心的问题。
