對抗銹蝕

曾鼎

科學記者喬納森·瓦爾德曼在2007年買了一艘長1.2米的帆船。從此，帆船走進了他的生活，但同時，銹蝕也闖進了他的生命。喬納森買的這艘單桅帆船有30年歷史，甲板上的每一顆鉚釘周圍都有銹痕，不銹鋼水箱也生了銹。水、鹽、空氣和時間侵蝕著它，也侵蝕了喬納森的荷包。

在此后多年的調查里，喬納森便尋訪關于銹蝕的各種故事，試圖打探歷史的脈絡和當下的銹蝕狀況。

自由女神像除銹戰

1980年5月，兩個抗議者，德拉蒙德和盧瑟福，偷偷爬上了美國紐約的自由女神像。這座塑像落成于1886年，是法國于1876年為紀念美國獨立戰爭勝利100周年而建造的。因其展現對外來移民的歡迎，它被譽為美國精神的象征。

爬上雕像的兩名抗議者很快被捕，而管理方發現，自由女神像上的孔洞像是遭到了破壞。官方懷疑，是抗議者砸進了釘子。然而，事情后來峰回路轉，管理方經過調查發現，雕像到處是空洞——它們不是被釘子砸出來的，而是金屬腐蝕形成的。

自由女神像生銹了。這次意外的發現，拉開了美國歷史上最昂貴、公眾參與度最高、最具象征意義的銹蝕抗爭序幕。

自由女神像的除銹斗爭攪動了全美。攀爬事件發生一年之后，美國和法國決定一起修復自由女神像，并展開了籌款活動。到1986年7月4日，來自兩萬多所學校的學生為修復自由女神像籌集到超過500萬美元。最終，這場籌款活動籌得驚人的2.77億美元。

各方勞心勞力，在修復工程的技術細節上反復磋商。最終，在1986年自由女神像落成100周年的慶典上，這座雕像在數百萬現場民眾和數億電視觀眾面前，告別用于修復的腳手架，重現一個世紀前的光輝。

如今，任何人到自由女神像前，都能看到美國國家腐蝕工程師協會（NACE）豎起的一塊牌匾。牌匾中，最上方是NACE的標志，其下便是碑文：

自由女神像

已由國家腐蝕工程師協會選定為國家腐蝕修復地址

作為人類控制腐蝕技術應用于歷史建筑的典范

未來的世世代代

都可以從這座全世界最著名的象征人類追求自由的紀念碑歷史中受益

國家公園管理局

1986年10月28日

紀念雕像建成100周年

當銹蝕入侵易拉罐

比起紐約的自由女神像，易拉罐的故事更有普遍性：全世界每年大約消耗1800億只鋁制易拉罐，相當于每人每年喝掉24罐飲料。

追溯其前身，是英國人在1810年發明了世界上第一只罐頭盒，為了防腐，他們在這只笨重的鐵罐里面鍍了一層錫。接下來的幾十年，隨著罐頭起子的發明，巴氏消毒法的推出，罐頭越來越受人喜愛。然而，有些食物容易變質，有些食物具有強腐蝕性，比如腌菜，這些食物與罐頭容器更容易發生反應。罐頭商人們也在做各種材料的嘗試，試圖有所突破。

比如啤酒，直到20世紀初，還沒有人知道如何用罐頭裝啤酒。鍍錫鐵會讓啤酒變得渾濁，并且破壞口感。鐵就更糟糕了，百萬分之一的鐵就能破壞啤酒的口感——鐵和水相互作用，釋放出氧氣，從而改變啤酒的口感，同時還會腐蝕罐頭盒。直到1954年，一位名叫比爾·康盛的工程師研制出了鋁制罐。同時，他使用環氧樹脂作為涂層，以保護金屬。

但對可樂來說，涂層的作用可就不止于此了。

“由于銹蝕的問題，工程師們花費了125年研究如何修補鋼合金罐頭盒，其次才是考慮如何將啤酒灌進去；他們花了25年才認識到鋁是易拉罐最好的原料，又花了10年才制造出適合裝可樂的易拉罐。”喬納森寫道，但它裝的可不是一罐簡單的可樂，而是銹蝕引發的一場噩夢。磷酸的存在可以讓可樂的pH值達到2.75，鹽和色素又加劇了腐蝕效應。這樣的配方在高壓下混合，最終卻由不足一毫米的鋁片承受。

灌裝好的可樂也許要面臨潮濕的環境，被存放幾周、幾個月，甚至幾年。從技術層面講，易拉罐不發生銹蝕簡直就是奇跡。而且，可樂只是開始，近半個世紀以來，人們在易拉罐中喝到了腐蝕性更強的飲料，而易拉罐卻變得越來越薄，越來越精致。保護這層鋁不被腐蝕的是一層肉眼看不見的、防腐性能優異的塑料膜。這層名叫環氧樹脂的塑料膜不過幾微米厚，但缺了它，一罐可樂用不了3天就能蝕透罐體。

銹蝕還在何處肆虐

根據喬納森的調查，美國每年為銹蝕要付出4000億美元的代價，遠超其他自然災害的總和。它不只是差點搞垮了自由女神像，現實中，它更是損害飛機，折斷橋梁，摧毀汽車，穿透艦船，毀壞房屋，奪去無數人生命和財產的罪魁禍首。

銹蝕問題威脅喬納森的帆船，更是美國海軍的頭號威脅。五角大樓最高防銹長官向喬納森指出：美國海軍的最大克星不是哪個國家，而是銹蝕。地球上最強的海軍正在輸掉這場戰爭，美國海軍的相關部門則以“大規模銹蝕”作為年度維護會議討論的議題。與船舶一樣，汽車領域也危機四伏。因為燃油泵和剎車線生銹的問題，美國國家公路交通安全管理局（NHTSA）已經召回過數百萬輛汽車。

美國冬季使用融雪鹽的21個州也遭遇了災難。曾經，運輸部門極為依賴融雪鹽（氯化鈉或氯化鈣），1990年全美花費在融雪鹽上的總支出高達5億美元。不幸的是，融雪鹽中的氯離子會與橋梁中的鋼發生反應。2001年的腐蝕成本研究發現，這些橋梁的維護費用占了美國運輸部經費的大頭，相比之下，融雪鹽的成本只有芝麻粒大。

目前看來，一個沒有銹蝕的世界是不可能的，否則將會是一個沒有金屬的世界。在艾倫·韋斯曼《沒有我們的世界》中曾如此描繪金屬物件的使用壽命：僅僅在人類消失后的20年，有增無減的腐蝕就會破壞曼哈頓東區的很多鐵路和橋梁；幾百年后，紐約所有橋梁都會損毀；幾千年后，唯一能夠保存下來的將會是那些深埋在地下的建筑；大約700萬年后，或許只有拉什莫爾山上的遺跡能證明我們曾經出現過。

考察了銹蝕的誕生、蔓延、危害與人類抗擊銹蝕的種種故事，世人在喬納森的筆下得以見識現代世界最隱秘的一面：銹蝕肆虐，無處不在。最后，喬納森引用了美國國家科學院的一份報告，呼吁從資源、基建等方面，出臺更嚴格的政策應對銹蝕問題。當然，在這之前，各行各業乃至全社會首先要認識到，對抗銹蝕可以為國家帶來高昂的回報。