裸露金属上的铁锈
跳跃到航海跳跃搜索铁锈是一种氧化铁，通常是一种红色的氧化物，由铁和氧气在水或空气湿度存在的情况下反应而成。几种形式的铁锈可以用肉眼和光谱学来区分，并在不同的环境下形成。[1]铁锈由水合Fe(III)氧化物Fe2O3·nH2O和Fe(III)氧化物-氢氧化物(FeO(OH)，Fe(OH)3)组成。
如果有足够的时间，在水和氧气存在的情况下，任何铁质最终都可能完全转化为铁锈。表面铁锈通常是片状和易碎的，不像铜表面上形成的铜锈那样，它对底层的铁没有保护作用。生锈是铁及其合金(如钢)腐蚀的通称。许多其他金属都经历了类似的腐蚀，但由此产生的氧化物通常不被称为铁锈。[2]。
其他形式的铁锈也存在，比如铁和氯化物在缺氧环境中反应的结果。水下混凝土柱中使用的钢筋会产生绿色锈蚀，这就是一个例子。虽然生锈通常是铁的一个不利方面，但一种特殊形式的生锈，即所谓的稳定生锈，会导致物体的顶部有一层薄薄的铁锈，如果保持在低相对湿度中，就会使这一层稳定。
铁锈是铁的氧化物和氢氧化物的复合物的总称，当铁或某些含铁的合金长时间暴露在氧气和水分中时就会出现这种情况。随着时间的推移，氧与金属结合形成新的化合物，统称为铁锈。虽然锈蚀通常可以称为氧化，但这个术语要笼统得多，它描述了大量涉及电子或金属损失的过程。
生锈过程的主要催化剂是水。铁或钢结构看起来可能是固体，但水分子可以穿透任何裸露金属的微观凹坑和裂缝。水分子中存在的氢原子可以与其他元素结合形成酸，这最终会导致更多的金属暴露出来。如果有氯离子存在，就像盐水的情况一样，腐蚀可能会发生得更快。同时，..。
铁与水和氧气接触时会生锈。[5]如果存在盐，例如在海水或盐雾中，由于电化学反应，铁倾向于更快地生锈。铁金属相对不受纯水或干氧的影响。与铝等其他金属一样，紧密附着的氧化物涂层，即钝化层，可以保护块状铁不被进一步氧化。钝化氧化亚铁的转化。
其他可降解的溶液是水中的二氧化硫和水中的二氧化碳。在这些腐蚀条件下，形成氢氧化铁。与亚铁氧化物不同，氢氧化物不会附着在块状金属上。当它们形成并从表面剥落时，新鲜的铁暴露出来，腐蚀过程继续下去，直到所有的铁被消耗掉，或者系统中的所有氧气、水、二氧化碳或二氧化硫都被去除。
当铁生锈时，氧化物比原来的金属占据更多的体积，这种膨胀会产生巨大的力量，破坏用铁建造的结构。有关更多细节，请参阅经济效应。
铁的生锈是一个电化学过程，它始于电子从铁到氧的转移。[7]铁是还原剂(放出电子)，而氧是氧化剂(获得电子)。腐蚀速率受水的影响，受电解质的加速，如道路盐对汽车腐蚀的影响。关键反应是氧的还原：
因为它形成氢氧化物离子，所以这个过程受到酸存在的强烈影响。的确，在低pH值下，氧对大多数金属的腐蚀都会加速。为上述反应提供电子的是铁的氧化，其描述如下：
在水存在的情况下，也会发生下列氧化还原反应，这对铁锈的形成至关重要：
此外，下列多步酸碱反应会影响铁锈的形成过程：
从上面的方程式还可以看出，腐蚀产物是由水和氧气的可用性决定的。在溶解氧有限的情况下，含铁(II)的物质更受青睐，包括FeO和黑色透气石或磁铁矿(Fe3O4)。高氧浓度有利于铁质材料，其标称公式为Fe(OH)3−xOx⁄2。锈蚀的性质随时间而变化，反映了固体反应的缓慢速率。[5].。
此外，这些复杂的过程还会受到其他离子的影响，如Ca2+，它们作为电解质加速锈蚀的形成，或者与铁的氢氧化物和氧化物结合，从而沉淀出大量的铁。