鎂棒是一種以鎂元素為主的金屬棒,又稱為陽極棒、打火石,通常有鎂條、鎂棒、鎂塊等形式,是電熱水器中的防水垢腐蝕裝置,也是戶外生存常用取火裝備,無論在什么條件下都能夠生火。
鎂棒多被應用于電器防腐技術中,在熱水器內膽中放置鎂棒,可以保護熱水器內膽不被腐蝕。
除了作為防腐蝕裝置,鎂棒還可以作為取火工具,通過反復摩擦鎂棒,可以產生明火,以引燃其他易燃物。因為鎂棒可能會威脅到空防安全,所以,鎂棒在機場安檢中,是禁止旅客隨身攜帶和托運的。
發展歷史
戶外生存常用的鎂棒往往被制成鎂條、鎂棒、鎂塊等形式,隨著時代發展,還陸續出現了新型更易攜帶的鑰匙形鎂棒、手環式鎂棒等。
原理
防腐原理
鎂棒是鎂陽極的俗稱,又稱陽極鎂塊,是一種以鎂為主的金屬棒,主要被設計為圓棒狀,用于防止金屬內膽腐蝕和軟化水質。在采用鈦鋼式或錳鋼金屬內膽的熱水器中,利用在水中金屬的電化學防腐蝕犧牲陽極保護陰極原理,將鎂棒作陽極,金屬內膽作陰極。這樣陰極與陽極之間通過導電的水介質,形成原電池。電池的陽極鎂棒,受腐蝕而消耗,而陰極金屬內膽體則受到保護。在熱水器中,鎂棒安裝在金屬內膽的中部。金屬內膽表面的搪瓷涂層完整情況下,搪瓷將金屬內膽屏蔽,鎂棒與金屬內膽之間絕緣電阻可達2MΩ以上,鎂(棒)陽極輸出電流幾乎為零。但當搪瓷內膽局部出現裂紋時,鎂陽極與金屬內膽之間通過水形成較小的電阻,陽極開始輸出電流,流至暴露在外的金屬內膽處產生一種極化膜,修補破損的搪瓷使金屬內膽絕緣防止腐蝕。因鎂陽極在輸出電流時自身有消耗,故稱為犧牲陽極法。
取火原理
鎂棒的主要成分是鎂,作為一種活潑的化學元素,當鎂棒與空氣中的氧氣接觸時,就會發生化學反應,產生高溫火焰。鎂棒通過反復摩擦,可以產生明火,以引燃其他易燃物,是最安全可靠的取火工具。
特點
防腐特性
鎂棒具有良好的強度和輕量化的性質,具有抗撞擊和耐酸堿的特性。在耐熱高溫的情況下它的強度較高,可以承受大量能源。
取火特性
戶外求生專用鎂棒打火石有直接使用打火機點燃時,并不會自燃,而是需要按照特定的方法,才能將鎂棒打火石引燃。此外,鎂棒打火石如果不小心掉到水里,將它撈起來擦干仍然可以使用。鎂棒可以在寒冷、潮濕等環境下,只要現場有干的木屑或樹葉,甚至報紙等,就可以利用鎂棒打火石來引燃,鎂棒產生的最高溫度可以達到華氏5400度(約攝氏度2982度)。通過試驗可以發現,鎂粉燃燒的瞬間溫度甚至可以融化黃金戒指。
用途
電器防腐
鎂棒在電器防腐中,有著較大的應用,如熱水器中,就有鎂棒的應用。在熱水器內膽里面,鎂棒和內膽(主要成分是鐵)同時與水接觸,形成了原電池。由于熱水器內膽中的水,并不是純凈水,往往含有各類雜質并具有一定腐蝕性,當水溫超過40℃的時候,就會產生水垢。通過腐蝕鎂棒,可以達到保護熱水器內膽的目的,當鎂棒完全被腐蝕后,熱水器內的水得不到軟化,內膽就會被腐蝕。而當積聚的水垢附著在加熱管上,則會導致加熱管局部散熱不良,甚至燒毀。加熱管被燒毀的同時,就會發生漏電,很容易引發漏電事故。此外,如果長期不更換鎂棒,熱水器里面的水垢還會堆積嚴重,降低加熱效率,導致熱水器中的水溫達不到設定的溫度,儲水式電熱水器所采用鎂棒使用期限為2-3年,須定期更換鎂棒。
戶外生存
在戶外生存中,鎂棒可以作為引火工具,此時,鎂棒也有可能以鎂條、鎂塊等形式存在。
其取火步驟通常是先用刀刃在鎂棒上刮下一些鎂屑,然后將刮下的鎂屑集成一小堆放近易燃物旁,將鎂棒的一邊頂住地面呈45度角左右,離之前所刮下的鎂屑約2.5厘米,用刀刃快速地刮擦出火星,待引出火星將鎂屑燃燒后,即引火成功。鎂棒的使用壽命通常在一兩千次,在戶外,可做火絨的常有干草、干樹葉、植物絨毛、撕成薄片的紙張、樹皮薄片等。
規范標準
鎂棒在使用上,需要檢測和定期更換。鎂陽極在水中的開路電位應符合出廠時的標注,一般應為-1.6V,而內缸體的保護電位應為-1.2~-0.9V。測量時采用甘泵電極和高精度毫伏表,在有條件的情況下,每年測量一次。陰極(缸體)電位在-0.85V以上,就應更換新鎂棒。由于鎂棒的電流效率和利用率較高,經長時間使用,鎂棒會呈現“海綿棒”狀態,重量減輕。當重量減小到原重量的1/3時,就應該更換鎂棒了,鎂棒一般可使用一年左右,屬于易損件,對電熱水器的使用無影響,不屬于重要零部件。
此外,鎂棒可能會威脅到空防安全,因此,鎂棒在機場安檢中,是禁止旅客隨身攜帶和托運的。
參考資料 >
打火機、火柴、電子煙、鎂棒……薩爾圖機場:“火種”不能隨意帶.微信公眾平臺.2023-08-14
熱水器里有個小東西,不及時更換會很耗電,還有可能....澎湃新聞.2023-08-14
阿爾山機場查獲手鏈式鎂棒 .中國民航網.2023-08-22
首都機場首次查獲手環式鎂棒 .鳳凰網.2023-08-22
不可小覷的鎂元素.中國科普網.2023-08-22
課堂外丨野外生存技能你具備多少?到野外生存技能營,一試便知.奔流新聞.2023-08-21
熱水器鎂棒消耗易致漏電 消保委提醒更換鎂棒.半島網.2023-08-14