铁罐的氧化是一个很复杂的过程。
大致上有两类。
在弱酸性到中性的环境下(常见,正常的雨水就是弱酸性的),水会先液化附着在铁罐的表面,之后,空气中的氧气亦溶于这个液体内。而我们制造的铁罐,不可能是100%铁,里面会加有碳,硫,硅等【否则铁会很软,完全不能成型。你有没听说过古代炼剑什么要滴人血?那就是加碳过程。】这些杂质物质在赋予铁更好的物理性能的同时,却在这时帮了倒忙,和铁形成了原电池,铁这边做正极,每个铁原子失去两个电子,从铁变为了亚铁离子;电子转移给当了负极的碳(等杂质),2分子水,1分子氧气,以及4个电子组合,形成4个氢氧根。最终就相当于亚铁离子和氢氧根,组合成了氢氧化亚铁。
在强酸性环境下【近几年不是电视网上都有演什么酸雨问题吗?】,这个时候铁表面的液体酸性较强,有更多的氢离子,氢离子直接从铁这边抢电子,形成氢气。
1一般我们给他名字叫“吸氧腐蚀”;2一般我们会给名字叫“析氢腐蚀”。其结果都是铁变为了氢氧化亚铁。氢氧化亚铁具有还原性,会进一步被空气(以及需要水)氧化为氢氧化铁。氢氧化铁之后失水,就得到了氧化铁(一般还会带个结晶水),析出的水跑去继续帮忙腐蚀。
所以……
最后的氧化铁,就是我们平常看到铁生锈的样子,它疏松多孔,而且一旦开始生锈,会一路锈下去。
析氢腐蚀速度比吸氧腐蚀要快很多。
如果你认真观察,会发现铁制品(不止铁罐),焊接位置往往最容易锈,因为那个地方要用锡,这玩意导电可好了,更适合当原电池的正极。
当然你可以举一反三,如果我在铁表面,贴上铝,锌等比铁更适合当负极的东西,那铁罐就不容易被腐蚀了。这些铝啊锌的,就会先代替铁被腐蚀,他们腐蚀完了才轮到铁。我们常说的不锈钢,那就是加了铬之类的。【那什么材料能代替铁被腐蚀,为什么他们能代替铁先被腐蚀,就等你系统学完无机化学,再给自己解释吧~】