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課本內容
《鋼鐵的銹蝕與防護（二）》
    地球上的金屬資源廣泛地存在于地殼和浩瀚的海洋中，除少數很不活潑的金屬如金、銀等有單質形式存在外、其余都以化合物形式存在。
    工業上把能用來提煉金屬的礦物叫做礦石。常見的礦石有赤鐵礦、黃鐵礦、菱鐵礦、鋁土礦、黃銅礦和輝銅礦。
    我國是世界上已知礦物種類比較齊全的少數國家之一，礦物儲量也很豐富，1其中鎢、鋁、錳等儲量在世界上也占有重要地位。
    大自然向人類提供了豐富的金屬礦物資源，人類每年要提取數以億噸的金屬用于工農業生產和其他領域。其中，提取量最大的是鐵。
    一、鐵的冶煉
    早在春秋戰國時期，我國就開始生產和使用鐵器，從公元1世紀起，鐵便成了一種最主要的金屬材料。
    煉鐵的原理是利用一氧化碳與氧化鐵的反應。在實驗室里，可以利用如圖所示的裝置進行實驗。實驗中玻璃管里的粉末由紅色逐漸變黑，這種黑色的粉末就是被還原出來的鐵；試管里澄清的石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成。
    氧化鐵在加熱時能被一氧化碳還原成鐵，同時生成二氧化碳。
             高溫
    Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
    鐵礦石冶煉成鐵是一個復雜的過程，把鐵礦石和焦炭、石灰石一起加入高爐，在高溫下，利用焦炭與氧氣反應生成的一氧化碳把鐵從鐵礦石里還原出來。
    在實際生產時，所用的原料或產物一般都含有雜質，在計算用料和產量時，應考慮到雜質問題。
    【例題】用1 000 t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可以煉出含鐵96%的生鐵的質量是多少？
    【解】1 000 t 赤鐵礦石中含氧化鐵的質量為
       100 t×80%=800 t
     設：800t氧化鐵理論上可以煉出鐵的質量為x。
                高溫
       Fe2O3+3CO===2Fe+3CO2
        160        2×56
        800t         x
             160/2x56=800t/x
              x=2x56x800t/160
               =500t
        折合為含鐵96%的生鐵的質量為
             560t÷90%=58.3t
      答：1000t含氧化鐵80%的赤鐵礦石，理論上可煉出含鐵96%的圣體人583t。
二、金屬資源保護
    一方面，我們每年要向自然界索取大量的金屬礦物資源，以提取數以億噸的金屬，另一方面，據有關資料報導，現在世界上每年因腐蝕而報廢的金屬設備和材料性黨羽年產量的20%~40%。這是多么驚人的數字呀！防止金屬腐蝕已成為科學研究和技術領域中的重大問題。
    鐵制品銹蝕的過程，實際上是鐵與空氣中的氧氣、水蒸氣等發生化學反應的過程。鐵制品銹蝕需要條件，例如，要有能夠發生反應的物質，反應物要能相互接觸，生成物不會對反應起阻礙作用，等等。鋁與氧氣反應生成的致密的氧化鋁薄膜，能覆蓋在鋁表面，從而保護里層的鋁不再與氧氣反應；而鐵與氧氣、水等反應生成的鐵銹（主要成分是Fe2O3+xH2O）卻很疏松，不能阻礙里層的鐵繼續與氧氣、水等反應，因此鐵制品可以全部銹蝕。
    了解了鐵制品銹蝕的條件，就能知道如何防止鐵制品銹蝕的方法。因此如果破壞鐵制品銹蝕的條件，就能防止鐵制品銹蝕。
    礦物的儲量有限，而且不能再生。根據已探明的一些礦物的儲藏量，并根據目前這些金屬的消耗速度，有人估計一些礦物可供開采的年限（不包括今后新探明的礦物儲量，一些國家的金屬儲備量和金屬的回收利用等）.
    怎樣保護金屬資源呢？
    除了前面討論的應防止金屬的腐蝕外，保護金屬資源的另一條有效途徑是金屬的回收利用。據估算，回收一個鋁制飲料罐比制造一個新飲料罐要便宜20%，而且還可節約金屬資源和95%的能源。目前世界上已有50%以上的鐵和90%以上的金得到了回收利用。
    廢舊金屬的回收利用還可以減少對環境的污染。例如，廢舊電池中含有汞燈，如果將廢舊電池隨意丟棄，汞等滲出會造成地下水和土壤的污染，威脅人類健康。如果
將汞等回收利用，不僅可以節約金屬資源，而且還可以減少對環境的污染，這是一舉兩得的好事。
    保護金屬資源的第三條有效途徑是應有計劃，合理地開采礦物，嚴禁不顧國家利益的亂采礦。其他的途徑還有尋找金屬的代用品等。隨著科學技術的發展，新材料層出不窮。例如，已經能用塑料來代替鋼和其他合金制造管道、齒輪和汽車外殼等。