永無盡頭的防銹戰

薛巍

在真人秀節目“了不起的挑戰”中，有一期有兩位挑戰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。“氧氣想竊取電子，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。”金屬生銹是不可避免的，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。“一個沒有銹的世界就是沒有金屬的世界。”

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。”

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。

化學家發現，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，人們曾經用芒果、埃及蜂蜜、肯塔基煙草制作防銹劑。

美國鍍鋅工人協會主席菲爾·拉里格說：“美國油漆業的規模是鍍鋅業的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，鍍鋅優于油漆，然而鋅的顏色不為美國人接受。“鍍鋅涂層很厚、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75年，油漆只能持續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。”