（一）实验原理

（一）实验原理

我相信实验小助手能让科学实验的结果记录和分析变得更容易也更严谨。因此，我重新做了生锈实验，一方面，为了解答我之前做这个实验后留下的困惑；另一方面，也用来检验实验小助手的实用性。

同时，为了进一步找到影响钢铁锈蚀的因素，我通过设定溶液是否完全浸没这个条件，做了两组实验，一组是溶液完全浸没铁钉（命名为第1组），另一组是溶液只浸没铁钉的一部分（命名为第2组）。这两组实验是前后串行进行的，但通过实验小助手来记录，因此很容易做结果对比。

在实验开始之前，我再次学习了钢铁生锈的原理。

铁的腐蚀有两种方式：吸氧腐蚀和析氢腐蚀。

吸氧腐蚀：金属在酸性很弱或中性溶液里，与液体中溶解的氧气发生的电化学腐蚀。一般铁的腐蚀是吸氧腐蚀，反应式为：

第一步：2Fe+O2+2H2O=2Fe（OH）2

第二步：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3↓(https://www.daowen.com)

第二步也就是氢氧化亚铁被空气或液体中的氧所氧化生成氢氧化铁。吸氧腐蚀的总反应就是生成了氢氧化铁。

析氢腐蚀：因为铁钉实际是铁的合金，里面含有少量的碳，碳和铁分别作为电池的正负两极，而盐水相当于电解质，整个体系构成原电池。原电池可以极大地加快反应速度。反应式为：

第一步：Fe+2H2O=Fe（OH）2+H2↑

第二步：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3↓

第二步也就是氢氧化亚铁被空气或液体中的氧所氧化生成氢氧化铁。析氢腐蚀的总反应就是生成了氢氧化铁，并在过程中有氢气放出。

氢氧化铁在空气中风化变为三氧化二铁。铁锈一般是三氧化二铁，在潮湿的空气中可能含有氢氧化铁（因为空气湿度大所以没被风化）。

正如水的电解实验中，在水中加入稀硫酸能增强水的导电性，这里盐的作用也是一样的，可以使铁钉更快地发生析氢腐蚀。所以，钢铁在淡水或氯化钠溶液中将同时发生吸氧腐蚀和析氢腐蚀，同时氯化钠溶液能加快析氢腐蚀的进程。