我们的日常生产生活离不开钢铁材料，但世界上每年因腐蚀而损失的钢铁量是巨大的。因此，如何保护钢材免受腐蚀具有重要意义。
钢铁产品的腐蚀过程是一个复杂的化学反应过程。铁锈通常是红棕色的，在不同的条件下会产生不同形式的铁锈。铁锈主要由水合氧化铁(Fe2O3 nH2O)和氢氧化铁[Fe(OH)3]组成。钢材表面的铁锈结构松散，无法阻止内部的铁与氧气、水蒸气等接触。最终导致铁的全面生锈。
你知道如何去除铁表面的铁锈吗？
常用的除锈方法可分为物理法和化学法。物理方法是用打磨的方法除锈，如砂纸、砂轮、钢丝刷、钢球等。化学方法主要是利用酸与铁锈反应，从而达到除锈的目的。
事实上，只有将钢铁产品与水和氧气隔离，才能防止钢铁腐蚀。因此，防止铁生锈最简单的方法是保持钢铁产品表面清洁干燥。为了防止钢材生锈，还可以在其表面形成保护层，如涂油、喷漆、烧搪瓷、喷塑等。在日常生活中，人们经常采取措施给车厢和水桶喷漆，而机器则需要涂上矿物油。另外，钢的表面可以镀一层不易生锈的金属，如锌、锡、铬、镍等。可以在这些金属表面形成致密的氧化膜，从而防止铁产品因接触水、空气和其他物质而生锈。此外，钢可以被合金化以改变其内部结构。比如在铬、镍等金属中加入普通钢制成不锈钢，有效增加了钢材的防锈能力。
生活中常见的除锈剂主要成分是盐酸和稀硫酸，它们能与氧化铁发生反应。反应原理是Fe2O3 6HCl=氯化铁3H2O，fe2o 33h2so 4=Fe2(SO4)33H2O。除锈剂沿着锈层和杂质层的裂缝渗入钢铁产品表面，溶解剥离锈层和杂质层，使锈层、杂质和氧化皮从钢铁产品表面脱落。但酸具有腐蚀性，除锈时需要穿防护服。此外，酸和铁会产生氢气，遇明火会爆炸。因此，除锈作业时应禁止烟火。
盐酸和稀硫酸能与氧化铁反应。工业除锈用哪种酸比较好？选择时考虑四个因素：除锈效果、产酸成本、酸的运输和储存、安全环保。
盐酸和硫酸哪个除锈能力强？我们把生锈的铁钉放在等体积、氢离子浓度的盐酸和硫酸中，最终发现盐酸的除锈效果更好。实验还表明，在其他条件相同的情况下，稀硫酸与金属氧化物的反应速率比盐酸慢。那么，与生产、运输和安全使用相比，盐酸和硫酸哪个更占优势呢？在盐酸的工业制备中，通过电解饱和盐水得到氢气和氯气，两种气体反应后产生氯化氢气体，被水吸收形成盐酸。氯化氢气体不能无限溶于水，所以浓盐酸的溶质质量分数最多在37%左右。在硫酸中，二氧化硫是通过高温煅烧黄铁矿制得的，二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫，被浓硫酸吸收成为焦硫酸，再加水转化为硫酸。因此，盐酸在原料、制备工艺和环境影响方面都优于硫酸。浓盐酸需要密封存放在玻璃瓶或塑料桶中，而运输则需要带橡胶内衬的专用钢罐车。浓硫酸的质量分数可达98%，其储运可采用钢制或铝制容器。在这方面，硫酸比盐酸强。
溶质质量分数较高的盐酸易挥发，挥发出来的氯化氢气体对人体有较强的刺激和腐蚀作用，而溶质质量分数较低的盐酸相对稳定。浓硫酸在使用前需要稀释，会产生大量的热量，容易造成烫伤，而且浓硫酸的腐蚀性比浓盐酸强很多。可见，使用盐酸更安全。
从以上信息可以明显看出，盐酸除锈效果更好，成本更低，使用更安全。
此外，我们还可以在化学实验室自制相对环保的除锈剂。首先将18克柠檬酸、0.8克糊精、3克钼酸钠、1.1克磷酸和60克水放入混合罐中，在室温下匀速搅拌30分钟。第二步，向混合溶液中加入8g甘油，室温下匀速搅拌10分钟，搅拌速度为25 r/min。第三步，向混合溶液中加入0.06克添加剂碘化钠，在室温下匀速搅拌30分钟，搅拌速度为25r/min。
用柠檬酸代替盐酸和稀硫酸可以解决目前除锈剂带来的环境污染问题，甘油可以增强除锈剂在金属表面的附着力。除锈剂除了具有除锈功能外，还具有防锈功能。
当然，钢铁腐蚀会损失金属资源，但钢铁腐蚀原理也有其优点。比如糕点包装中常用的脱氧剂，其主要成分含有铁粉。钝化剂利用铁粉生锈的原理消耗氧气，从而防止食物变质。
同时，铁生锈是一种放热反应，被人们用来制作“自发热贴纸”。“自热糊”的主要成分是铁粉、蛭石、活性炭、无机盐(如盐)、水等。在自然条件下，铁的氧化反应很慢。为了加速反应，应该使用大表面积的铁粉。活性炭的作用是形成初级细胞促进反应；同时，它利用活性炭的强吸附作用，以其松散的结构储存水分。无机盐的作用是与活性炭形成原电池促进反应。蛭石是一种铁镁硅铝酸盐矿物，能储存热量。在化学实验室，我们还可以自制“自发热贴”，按质量比533602333023:2称取铁粉、活性炭、盐、蛭石。将称好的铁粉、活性炭、盐、蛭石(可以加也可以不加蛭石)倒入烧杯中，加入几滴水，用玻璃棒拌匀，放入无纺布袋中，放入自封袋中封口(或用塑封机封口)，使用时取出。此外，铁粉和活性炭的颗粒越细(铁粉为100目，活性炭为150目)，反应越快，升温越明显。
