薛巍
在真人秀節(jié)目“了不起的挑戰(zhàn)”中,有一期有兩位挑戰(zhàn)者體驗了南海石油鉆井平臺上的工作,這項工作很酷的地方在于工人都是乘直升機上下班,辛苦的地方在于要經(jīng)常在大風中給設備除銹,這是保證設備安全的一項重要工作。除銹完全是一個物理過程,拿著鉆頭磨掉金屬部件上的鐵銹,一點都不能遺漏。工人雖然戴著護目鏡,但眼鏡會被大風吹歪,所以還是可能會有碎屑進入眼睛。
除銹工作令人感到頭疼,除了辛苦,還因為它永無盡頭。美國環(huán)境記者喬納森·瓦爾德曼所著《銹》一書的副標題就叫“最漫長的戰(zhàn)爭”。技術的進步能夠減慢金屬腐蝕的過程,但無法徹底阻止它?!把鯕庀敫`取電子,所以它會被還原。賤金屬會放棄電子,所以會被氧化。水會方便粒子和原子的運動?!苯饘偕P是不可避免的,所以鉆油平臺的設計師會在鉆油平臺的底部額外增加1英寸鋼,給它受到的腐蝕留出余量。
如今的油漆能夠自我修復,能夠被用于水下,或者在接觸鐵銹時改變顏色,但鐵銹仍在海軍肆虐。實際上,鐵銹是地球上最強大的海軍的頭號敵人?!耙粋€沒有銹的世界就是沒有金屬的世界?!?/p>
在美國,銹造成的損失是所有其他自然災害造成的損失之和,每年高達4370億美元,占美國GDP的3%,比瑞典的GDP還要多。
幾乎每一種金屬都會銹蝕。“銹會使鈣變白、使銅變綠、使鈧變成粉紅、使鍶變黃、使鉈變藍、使釷變灰繼而發(fā)黑。它把金星變成了紅色。在地球上,它賦予了大峽谷、磚頭、瓦片和血液的顏色。它是一個無情的敵人,從不入眠?!?/p>
1926年,美國化學家萊納斯·鮑林和羅伯特·馬利肯開始對元素的電負性(原子吸引電子的能力)進行量化。每種元素的電子圍繞中子運動的軌道不同,所以每種元素的電負性也不一樣。電負性最強的是鈁,其次就是氧,所以生命依賴于它,它最適合運輸能量。排在氧之后的是氯,鑒于全世界三分之二的面積被一種含有大量被溶解的氯的液體覆蓋,“好像上帝暗中做了手腳,不讓將軍們使用金屬來達到他們的目的”。
相對于電負性,金屬還可以按高貴程度來排列。高貴的金屬不會放棄它們的電子。最高貴的金屬如金、珀金、銥、鈀、鋨、銀等也是最貴的金屬,這并非巧合,因為它們很可靠,不會遭到腐蝕。
化學家發(fā)現(xiàn),只要不到1伏電壓就能迫使電子留在原地不動。所以,如果輸油管的操作工給埋在地下的輸油管注入0.85伏電壓,就能讓鋼鐵中的電子不被吸引到別處。陰極保護和陽極保護構成了防腐技術的一半。第三種武器是比它們問世更早的油漆,如果不讓氧氣以及含有氧氣的水接觸金屬,就能防銹。第四種武器是油漆的現(xiàn)代版——防銹劑,其原理是在氧氣有機會接觸空氣之前把它們跟金屬融合在一起。許多防銹劑都是合成的,人們曾經(jīng)用芒果、埃及蜂蜜、肯塔基煙草制作防銹劑。
美國鍍鋅工人協(xié)會主席菲爾·拉里格說:“美國油漆業(yè)的規(guī)模是鍍鋅業(yè)的50倍。他們到處都有分銷商。最大的油漆公司每年的銷售額是80億美元,最大的鍍鋅公司每年只有3000萬美元。”他認為對于防銹來說,鍍鋅優(yōu)于油漆,然而鋅的顏色不為美國人接受?!板冧\涂層很厚、很硬,跟鋼的結合力是油漆的10倍,能承受更高的溫度,可持續(xù)75年,油漆只能持續(xù)15年。美國使用的鍍鋅鋼材只有歐洲的40%,在歐洲他們不迷戀顏色,一切都是灰色的。”