鐵是日常生活中最常見的金屬(沒有之一),其應用十分廣泛,普遍存在於各個領域當中。雖然由鐵製造而成的器具數量眾多,五花八門,功能多樣,但有一點我們都了解,那就是鐵制器具必然會生鏽。然而,世界上有一根鐵柱真的不會生鏽,用現代科學常識來闡述只能說它是一個奇蹟,吸引著全球眾多科學家的目光。
這根鐵柱又高又粗,高6.7米,直徑具體數值不詳,矗立在印度德里城克瓦圖爾伊斯蘭清真寺。此巨大鐵柱是實心的,由熟鐵鑄成,鑄造時間為公元五世紀,修築原因據說是為了紀念旃陀羅笈多王。
它之所以能夠聞名天下,就在於其不生鏽的特性。我們都知道,最容易生鏽的金屬就是鐵了,一般的鑄鐵只需短短几十年的時間便會鏽蝕貽盡,而這根鐵柱卻讓人感到非常驚異,它經歷了無數風吹雨打,在露天中聳立了漫長的1500多年,至今依然沒有呈現出任何生鏽的痕跡。即使是在科技發達的今天,人類也找不到防止鐵器生鏽的有效辦法,那這根鐵柱不生鏽的奧秘到底是什麼呢?
對於這個問題,有人指出跟鐵柱的製造材料有關,認為它是由純鐵鑄成的。從理論上來說,這個說法沒有錯,因為純鐵是不會生鏽的。但是,純鐵極難提煉,造價也很高昂,在公元五世紀那個科技和經濟落後的時代,用純鐵打造如此巨大的鐵柱不太現實。而且,有一些科學家對鐵柱的成分進行過分析,發現其中含有很多雜質,絕非純鐵,按理說應該比平常的熟鐵更容易生鏽才對。
也有人猜測,可能古代的印度人早就掌握了冶煉不銹鐵器的技術,只不過這種技術後來又失傳了而已。如果是這樣的話,當時的印度人為什麼沒有在同時代冶煉出其它任何不生鏽的鐵制器具呢?而且在古印度的典籍中,也沒有任何關於這方面的記載。由此可見,這種猜測也是不成立的。
對於鐵柱不生鏽現象,世界各地的許多科學家也加入了研究討論之中,從考古學家到腐蝕化學家,都對這個現象提出了各種各樣的理論,但一般都歸結為「氣候條件」和「大塊鑄件」,並沒有揭開鐵柱不生鏽的真正奧秘。在相當長的一段時間內,它孤零零地矗立在那裡,猶如一個不可理解的物證,在向人類的智慧挑戰。
最終,鐵柱的奧秘被當地一位材料工程師發現了。他發現鐵柱表面含有大量的磷,磷元素跟鐵、空氣接觸發生化學反應,在鐵柱表面形成一層保護膜--磷酸氫鹽的水合物,化學式為FePO4·H3PO4·4H2O,這層保護膜能夠在鐵柱開始生鏽時防止銹跡的進一步發展。也就是說,鐵柱中的磷是使其免遭鏽蝕厄運的直接保護神,正是該元素促成了保護膜的形成,保護了鐵柱,一開始就阻止了腐蝕反應的發生。