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“拳怕生疏,刀怕鏽”從鐵器銹蝕原因分析從而避免刀劍生銹

“銹蝕”金屬在各種條件下的大氣腐蝕、海水腐蝕、土壤腐蝕、高溫腐蝕 !

我們手上的刀劍大部分銹蝕是屬於上面的大氣腐蝕。 大氣腐蝕是一種電化學腐蝕。 暴露在大氣中的金屬表面, 由於環境水分的蒸發, 常有一層冷凝水, 在這薄薄一層冷凝水形成的同時, 就有一些氣體(如大氣中的N2、O2、H2S、HCL、SO2、CO2等)溶進去, 形成可導電的溶液(電解質溶液), 金屬和介質之間發生氧化還原反應, 使金屬遭到破壞, 所以大氣腐蝕的程度又因地域而異。

不同的城市有不同的空氣污染如:工業造成大氣污染、空氣中懸遊的顆粒和燃油所形成的氣體(硫和氮的氧化物)還有沿海地區的海洋霧氣都會造成金屬表面不同程度的銹蝕。

所有金屬都會和大氣中的氧氣進行反應, 在表面形成一層氧化膜。 但不幸的是, 在普通碳鋼上形成的疏鬆的鐵銹不能阻止金屬與水溶液接觸, 所以金屬表面還會繼續進行氧化使銹蝕不斷擴大, 最終形成孔洞。

當金屬鐵Fe周圍的介質是酸性電解質, 即pH<7時, 發生的氧化還原反是析氫腐蝕, 氧化成紅色的Fe2O3(紅鏽的主要成分);當金屬鐵Fe周圍的介質是鹼性電解質,即pH≥7時,

發生的氧化還原反為吸氧腐蝕, 生成Fe3O4(黑鏽的主要成分)。 產生的紅鏽體積可大到原來鋼鐵體積的4倍, 黑鏽體積可大到原來的2倍。 我們一般只看到大面積的紅色鏽班和紅色鏽皮但黑鏽往往會給忽視, 刀劍的深坑就是由黑鏽腐蝕造成的, 嚴重的就像腐爛的蘋果, 表面看是平坦的但是裡面已經爛透了。

從化學角度分析, 黑色氧化膜和黑鏽是同一種物質, 同屬於Fe3O4(四氧化三鐵), 不同的是前一種氧化的比較輕, 後一種屬於嚴重腐蝕氧化,

放大觀看金屬表面都有凹陷的銹蝕坑點。 至於是不是繼續向金屬深層腐蝕氧化, 並不取決於金屬表面的氧化層, 而是取決於金屬以外的外在因素。 比如收藏者的保養意識, 方法和刀劍所處的環境等等。 鐵器氧化銹蝕的保養只能是延緩銹蝕並不能阻止銹蝕。

為什麼我國古代鐵器存世及少, 而青銅器有大量實物, 這正是青銅和鐵本身化學元素所取決。 青銅是銅加錫加鉛產生的合金, 他所產生的銹蝕分為“有害鏽”(綠色粉未樣成份為鹼化氯化銅, 發展起來會使器物潰爛或穿孔, 甚至徹底瓦解)和“無害鏽”(如銅的碳酸鹽還有氧化錫的鏽膜, 由於含有銅鹽的成份, 被染成綠色和藍綠色, 它們在青銅器的表面形成了保護層, 使之不再繼續遭受腐蝕), 正是“無害鏽”才保存下了這歷史悠久的青銅器。 而鐵器產生的銹蝕只有兩種, Fe2O3(三氧化二鐵)和Fe3O4(四氧化三鐵), 這兩種化學物質都不會起到阻止鐵器銹蝕, 所以鐵器在銹蝕的過程中是不間斷的連續的, 直至徹底瓦解。

刀劍保存最好要處於乾燥的狀態不要進潮氣, 再一個就是越光滑的表面越耐腐蝕, 因為表面光潔可以減少水蒸汽(潮氣)殘留在刀劍表面, 從而減少腐蝕。 還有就是要對自己的收藏品經常保養。 (現代科學告訴我們:在完全隔絕氧氣的條件下, 即使在中性或微酸性的水中,鋼鐵都不會生銹的。)

即使在中性或微酸性的水中,鋼鐵都不會生銹的。)

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