什麼是'生鏽'?用帶標籤的示意圖描述一項探究鐵在什麼條件下會生鏽的實驗。


當鐵製品在潮溼的空氣(或水中)放置一段時間後,其表面會覆蓋一層紅褐色的、易剝落的物質,這種物質叫做鐵鏽。這個過程稱為生鏽。
實驗
  1. 在裝有鐵釘的試管 A 中,加入未煮沸的水,使鐵釘約三分之二浸沒在水中,其餘部分露出水面,暴露在潮溼的空氣中。這樣,第三個試管中的鐵釘就被放置在空氣和水中。
  2. 在裝有鐵釘的試管 B 中,加入煮沸的蒸餾水。煮沸的水中不含任何溶解的空氣(或氧氣)(這是因為煮沸過程去除了其中所有溶解的空氣)。在試管中煮沸的水面上覆蓋一層油,以防止外部空氣與煮沸的水混合。這樣,第二個試管中的鐵釘就被儲存在無空氣煮沸的水中。
  3. 在裝有鐵釘的試管 C 中,放入一些無水氯化鈣,並用緊密的軟木塞塞住管口。無水氯化鈣吸收試管中潮溼空氣中的水分,使其乾燥。這樣,第一個試管中的鐵釘就被儲存在乾燥的空氣中(其中沒有水蒸氣)。
將三個試管的管口都用軟木塞塞住,放置大約一週。
一週後,我們依次觀察三個試管中放置的鐵釘。



觀察結果

(i) 在乾燥空氣(無水空氣)中放置的鐵釘表面沒有觀察到鐵鏽。這說明鐵在空氣中單獨存在不會生鏽。

(ii) 在第二個試管中,放置在無空氣煮沸的水中的鐵釘表面沒有觀察到鐵鏽。這說明鐵在水中單獨存在也不會生鏽。

(iii) 在同時存在空氣和水的環境中放置的鐵釘表面觀察到紅褐色的鐵鏽。

結論

鐵的生鏽需要同時存在空氣和水。

更新時間: 2022 年 10 月 10 日

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