[除锈剂常见成分及反应原理]

常见的除锈剂一般含有酸，利用酸与铁锈（主要成分$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}$$F{e}^2{O}^3$）发生复分解反应来快速溶解铁锈。以下介绍几种常见酸与$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}$$F{e}^2{O}^3$反应的情况。

[盐酸除锈]

当使用盐酸作为除锈剂时，盐酸（$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">C</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">l</span>}$$HCl$）与氧化铁（$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}$$F{e}^2{O}^3$）反应生成氯化铁（$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">C</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">l</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}$$FeC{l}^3$）和水（${\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}$$H^{2}O$）。 化学反应方程式为：$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}<span\; style="font-size:16px;">+</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">6</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">C</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">l</span>}<span\; style="font-size:16px;">=</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">C</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">l</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}<span\; style="font-size:16px;">+</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}$$F{e}^2{O}^3+6HCl=2FeC{l}^3+3H^{2}O$ 。 离子反应方程式为：$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}<span\; style="font-size:16px;">+</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">6</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}^{<span\; style="font-size:16px;">+</span>}<span\; style="font-size:16px;">=</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}<span\; style="font-size:16px;">+</span>}<span\; style="font-size:16px;">+</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}$$F{e}^2{O}^3+6H^{+}=2F{e}^{3+}+3H^{2}O$ 。在这个反应中，盐酸中的氢离子（${\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}^{<span\; style="font-size:16px;">+</span>}$$H^{+}$）与氧化铁中的氧离子结合生成水，从而使氧化铁溶解。

[硫酸除锈]

若使用硫酸（${\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">S</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">4</span>}}$$H^{2}S{O}^4$）作为除锈剂，硫酸与氧化铁反应生成硫酸铁（$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}<span\; style="font-size:16px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">S</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">4</span>}}{<span\; style="font-size:16px;">)</span>}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}$$F{e}^2(S{O}^4{)}^3$）和水。 化学反应方程式为：$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}<span\; style="font-size:16px;">+</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">S</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">4</span>}}<span\; style="font-size:16px;">=</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}<span\; style="font-size:16px;">(</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">S</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">4</span>}}{<span\; style="font-size:16px;">)</span>}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}<span\; style="font-size:16px;">+</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}$$F{e}^2{O}^3+3H^{2}S{O}^4=F{e}^2(S{O}^4{)}^3+3H^{2}O$ 。 离子反应方程式为：$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}<span\; style="font-size:16px;">+</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">6</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}^{<span\; style="font-size:16px;">+</span>}<span\; style="font-size:16px;">=</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}^{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}<span\; style="font-size:16px;">+</span>}<span\; style="font-size:16px;">+</span>\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">H</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}$$F{e}^2{O}^3+6H^{+}=2F{e}^{3+}+3H^{2}O$ ，同样是氢离子与氧化铁反应，使其溶解。

[加快反应速率的方法]

• 适当提高温度：根据化学反应速率理论，升高温度可以增加反应物分子的能量，使更多分子成为活化分子，有效碰撞次数增加，从而加快反应速率，能让$\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">F</span>}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">e</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">2</span>}}{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">O</span>}}_{\mathrm{<span\; style="font-size:16px;">3</span>}}$$F{e}^2{O}^3$更快地被溶解。
• 增大酸的浓度：增大反应物的浓度，单位体积内反应物分子数增多，有效碰撞几率增大，反应速率加快，但要注意酸浓度不能过高，否则可能会对金属基体造成腐蚀。