化學原理啟迪284
1. 因為鋼鐵是橋樑、建築和汽車的主結構材料，所以控制鋼鐵的鏽蝕非常重要，為了達到這個目的，我們必須瞭解鏽蝕的機制。
2. 鋼的表面並不均勻，因為鋼不是由單一種類原子組成的，此外，物理碰撞、摩擦會造成金屬表面有些刮痕、凹洞……等壓力點；由於鋼的表面凹凸不平，使得某些區域的鐵比較容易被氧化（陽極區域），其他區域比較難（陰極區域）。
3. 在陽極區域，每個鐵原子會釋放2個電子，變成Fe2+離子：
Fe→Fe2＋＋2e－
被釋放的電子流過鋼，如同電子穿過電池的電線，到陰極區域，與氧進行反應
O2＋2H2O＋4e－→4OH－
並且陽極產生的Fe2+離子，透過鋼潮濕的表面，轉移到陰極區域，過程就像離子穿過電池的鹽橋。
4. 在陰極區域，與氧反應形成鐵鏽，其中包含各種組合的水合鐵氧化物 hydrated iron(Ⅲ) oxide：
4Fe2＋(aq)＋O2(g)＋(4+2n)H2O(l)→2Fe2O3‧nH2O(s)＋8H＋(aq)
Fe2O3‧nH2O(s)就是鐵鏽
5. 因為離子和電子會轉移陣地，鐵鏽通常不是在鐵被溶解的位置（凹洞）產生，而是在比較遠一點的位置製造出來（累積凸起），這造成鋼鐵表面許多凹洞。
6. 此外，鐵氧化物的水合程度會影響鐵鏽的鹽色，鐵鏽的顏色從黑到黃都有，整體混合起來看就是我們熟悉的紅棕色。
7. 電化學能夠解釋潮濕對鏽蝕過程的重要性。潮濕扮演「陽極區域」與「陰極區域」之間的「鹽橋」，銅在乾空氣中部會鏽蝕，這也可以解釋為什麼汽車在美國西南部，比在潮濕的中西部耐久。
8. 鹽也會加速鏽蝕，美國寒冷地區的汽車比較容易鏽蝕，因為路面會灑鹽來溶解雪和冰，溶解的鹽在潮濕的鋼面增加溶液的導電性，因此加速電化學鏽蝕過程，使汽車嚴重生鏽。
9. 氯離子會與Fe3+形成穩定的錯合物離子，這個因素讓鐵的溶解更加劇烈，進一步加速鏽蝕。
參考資料：海風、海鹽易腐蝕設備
徐弘毅：
1. 為什麼鋼跟鐵相比，鋼比較不容易生鏽？因為鋼參雜了碳，碳最外層的電子殼層需要吸收4個電子才能填滿，所以碳吸收周圍鐵原子的電子給自己，由於鐵的電子被碳奪走、控制了，因此當氧氣分子撞擊鐵的時候，鐵不會把電子釋放給氧進行氧化反應，所以比較不容易生鏽。
2. 鐵增加「鎳」或「鉻」鍛造不鏽鋼的道理也是一樣。鎳與鉻的最外層的電子殼層是「d軌域」，「d軌域」如果填滿10個電子會變得比較穩定，鎳再增加2個電子，鉻再增加6個電子，它們的最外層軌域就會填滿。
3. 因此在鐵裡面混入鎳或鉻，鎳或鉻會吸收鐵的電子穩定自己的最外層軌域，由於鐵的最外層電子被鎖進鐵鎳或鐵鉻共價鍵中，因此氧沒有辦法奪走鐵的電子。更重要的原因是，鎳或鉻比鐵更容易與氧起反應，所以會形成氧化物保護鐵。
4. 為什麼鋼還是會生鏽？鋼是在鐵裡面混入其他種類元素做出來的合金，不論混入的是碳或其他元素，它們不可能完全均勻地混在鐵裡面。
5. 當然鋼的鍛造次數愈多合金會混合得更均勻，但是鋼畢竟不是晶體，所以不是每一個鐵的外層電子都有其他原子牢牢控制住，而且碳加太多鋼會變得太脆，不符合某些實際應用的需要。
6. 所以鋼裡面一定有許多區域只有單純的鐵原子，周遭沒有其他元素幫忙控制它們的電子，這些純鐵區域變成容易被「氧」搶奪電子的「陽極區域」，而那些不容易被「氧」搶奪電子的合金區域就成為「陰極區域」。
7. 混入其他種類的元素會造成鋼的表面凹凸不平，鋼的表面也會因為被刮到或擠壓產生凹洞；遇到潮濕的環境，這些凹下去的地方就成為積水的位置；水有什麼作用呢？水能提供離子，扮演電池系統中平衡電荷的「鹽橋」角色，使氧化反應持續進行，也就是讓鋼鐵持續生鏽。
8. 鐵跟氧這二種物質的碰撞是一種衝突，這種衝突導致鋼鐵的鏽蝕。人類為什麼會有衝突？文明是否會退步？人類如果沒有足夠的理性與知識累積，非常容易被天災所摧毀；就人類社會內部而言，如果人的理性不足很容易引起情緒失控、衝突而暴力相向；學習愈多、受教育愈多（鐵的電子被碳、鉻或鎳控制住），就比較理性、情緒比較不容易失控，比較不會產生暴力衝突。
9. 解決反社會的犯罪者，很不好的方法是隔離、體罰（所有犯罪者關在一起讓他們互相學習犯罪技巧，等於讓鐵泡在水中），最好的方法是讓他接受更多元的教育（在鐵中混入碳、鎳、鉻等物質防止生鏽，鍛造均勻的合金）；最糟糕的方法是判他死刑（完全放棄解決鐵生鏽的問題），因為這表示政府無能、老師無能、家長無能，不只無能還因為沒有知識水準、理性不足，所以解決不了問題。
10. 為什麼台灣還需要執行死刑？因為社會大眾都有共識，星雲、證嚴、單國璽、馬英九都沒有教育能力、理性不足，所以絕對不可能讓那些犯罪者「改過遷善」，所以星雲、單國璽應該都主張台灣應該多增加一點死刑；也就是絕大部分的權貴階級都不理性、昏庸無能、知識不足，因此沒有辦法讓社會更公平、行政效率更高、法治更完善、學校教育更健全。
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