锈是氧化铁的通用名称。铁锈最常见的形式是在钢铁（Fe2O3）上形成片状的红色涂层，但铁锈也有其他颜色，包括黄色、棕色、橙色，甚至绿色！不同的颜色反映了锈的不同化学成分。

铁锈是指铁或铁合金（如钢）上的氧化物。其他金属的氧化有其他名称。例如，银上有污点，铜上有铜绿。

关键收获：锈是如何起作用的

• 锈是一种叫做氧化铁的化学物质的俗名。从技术上讲，它是水合氧化铁，因为纯氧化铁不会生锈。
• 铁或其合金暴露在潮湿空气中时会生锈。空气中的氧和水与金属反应形成水合氧化物。
• 常见的红色锈迹是（Fe2O3），但铁具有其他氧化状态，因此它可以形成其他颜色的锈迹。

形成锈的化学反应

尽管铁锈被认为是氧化反应的结果，但值得注意的是，并非所有的氧化铁都是铁锈。当氧气与铁发生反应时就会生锈，但仅仅把铁和氧气放在一起是不够的。尽管约21%的空气由氧气组成， 干燥空气中不会生锈。它发生在潮湿的空气和水中。生锈需要三种化学物质才能形成：铁、氧和水。

铁+水+氧→ 水合氧化铁（III）

这是一个电化学反应和腐蚀的例子。发生两种不同的电化学反应：

铁的阳极溶解或氧化进入水（水）溶液：

2Fe→ 2Fe2++4e-

溶解在水中的氧也会发生阴极还原：

O2+2H2O+4e-→ 4OH-

铁离子和氢氧化物离子反应形成氢氧化铁：

2Fe2++4OH-→ 2Fe（OH）2

氧化铁与氧反应生成红锈Fe2O3.H2O

由于反应的电化学性质，水中溶解的电解质有助于反应。例如，在盐水中生锈比在纯水中更快。

请记住氧气（O2）不是空气或水中唯一的氧气来源。二氧化碳（CO2）也含有氧气。二氧化碳和水反应生成弱碳酸。碳酸是比纯水更好的电解质。当酸攻击铁时，水分解成氢和氧。自由氧和溶解的铁形成氧化铁，释放电子，电子可以流向金属的另一部分。一旦开始生锈，它就会继续腐蚀金属。

防锈

锈是易碎的、渐进的，会削弱钢铁。为了防止铁及其合金生锈，表面需要与空气和水分开。涂层可用于铁。不锈钢中含有铬，铬形成氧化物，就像铁形成锈一样。不同之处在于氧化铬不会剥落，因此它会在钢上形成一层保护层。

其他参考资料

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• 霍勒曼，A.F。；Wiberg，E.（2001年）。无机化学。学术出版社。ISBN 0-12-352651-5。
• Waldman，J.（2015）。铁锈-最长的战争。西蒙和舒斯特。纽约。ISBN 978-1-4516-9159-7。