印度远古神秘铁柱矗立千年竟不锈(2)

　　似乎没有疑问这根铁柱是由铁盘焊接而成，据说焊接的标志仍然清晰可辨，罗伯特·哈德费尔德爵士在1911年从铁柱上取了一小块铁做检验，后来又对一块大的铁柱样品做了一番详尽的研究，研究结果表明该铁柱含(%)0.08的碳，0.046的硫，0.114的磷，0.032的氮，99.72的铁，铜和其它元素0.034，哈德费尔德爵士说这块铁柱是一个完全没有杂质的加工铁制品中的精品，从铁的纯度和统一性来看，甚至比现代瑞典的碳铁还好，从结构上看，该铁柱由大的铁晶粒组成，只有一小部分水泥，有时在晶粒的边缘，偶然在铁柱体上，一个更小的粒状结构，独立于大粒子，几乎看不见。

　　此外还有大量的正常形态的小线条，似乎与小颗粒结构有关，据记载可能归因于老化。哈德费尔德的实验室将铁柱上的一小片取下来后，上面淋上水，结果发现一夜之间铁片就生锈了，但是铁柱的断端在同样的实验室条件下四天都不腐蚀。哈德费尔德记述到铁柱的地下部分却有腐蚀。

（上图）印度德里城巨大铁柱 

　　专家的解释

　　这根神奇的柱子吸引着全世界许多科学家的眼光，从考古学家到腐蚀化学家都对这个现象提出各种各样的理论，一般归结为：气候条件以及大块铸件。但最终是当地的一位学者、坎普尔(Kanpur)大学的材料工程师拉马穆尔西·巴拉苏布拉马尼安发现了这根柱子的奥秘。

（上图）铁柱矗立千年竟不锈

　　他首先分析了铁柱的表面，提取了上面的一块锈斑，发现它含磷量很高。这种元素与铁和空气接触发生了化学反应，形成磷酸氢盐的水合物(FePO4·H3PO4·4H2O)，在铁柱开始生锈时，由磷、铁和空气形成的保护膜防止了锈迹的进一步发展。

　　通常，铁的生锈是由两种原因造成的，一是化学腐蚀，与一些非金属元素直接发生化学反应，如与空气中的氧发生氧化反应，生成三氧化二铁。另一种是电化学腐蚀，即当两种不同的金属接触时，由于它们的电位不同，在电解质存在的情况下就会形成微电池，从而造成其中一种金属的腐蚀。同一种金属在经过热处理和机械加工之后会造成内部的不均匀，也会形成微电池，使金属受到腐蚀，在这种情况下，潮湿的空气往往充当了电解质。

　　因此，德里铁柱在建立起来之后就面临着生锈的可能，由于浇铸和锻造时必定会形成一些不均匀和细小的瑕疵，直接面临着化学腐蚀和电化学腐蚀。

　　但是，德里铁柱中的磷是使其免遭锈蚀厄运的直接保护神。正是这种元素促成了保护膜的形成，保护了这根柱子，一开始就阻止了腐蚀反应的发生。