統測 106年 [土木與建築群] 專業科目(1)

第 39 題

金屬材料的氧化作用是金屬與環境起了化學作用或反應形成氧化物的現象，例如鋼筋的腐蝕，對於建築物的安全及生命週期有極大的影響。請問造成鋼筋腐蝕的氧化作用中，何者不是必要因素之一？

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請試著想像：如果我們將一根全新的鋼筋放在一個「完全真空」且「絕對乾燥」的密閉容器中，它還會發生性質改變嗎？如果不會，那麼在開放的建築工地中，有哪些自然環境中的「物質」必須親自接觸到金屬表面，才足以讓金屬轉化為紅褐色的氧化物呢？

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觀念驗證：你的判斷非常正確！金屬腐蝕（氧化作用）本質上是一種電化學反應。鋼筋（主要成分為鐵 $Fe$）若要產生鏽蝕，必須同時具備以下三個核心要素：金屬（反應主體）、氧氣 ($O_2$) 以及作為電解質的水分 ($H_2O$)。這三者缺一不可。而「無機材料」是包含混凝土、磚石在內的廣泛分類，並非引發氧化反應的必要參與者。
難度點評：本題難度屬於 easy。這屬於「工程材料」章節中的基礎觀念題，鑑別的是學生是否能將「建築環境」與「化學反應物」清楚區分。只要理解氧化反應的基本化學式，就能輕鬆拿分。