赤さび

赤さび

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

  • 鉄が湿った空気中で酸素および水と反応して生成される、赤褐色の酸化物の総称。
  • 構造が多孔質で脆いため、内部まで腐食が進行し、金属の強度を著しく損なう性質がある。
  • 化学的には、水和した酸化鉄(III)(Fe2O3・nH2O)を主成分とする。

解説

さびは、鉄の表面で進行する電気化学的な腐食反応によって生じます。鉄が水分と酸素にさらされると、鉄原子が電子を失って鉄イオンとして溶け出し、水中の水酸化物イオンと反応して水酸化鉄を形成します。これがさらに酸化されることで、安定した赤褐色の酸化鉄(III)水和物へと変化します。

赤さびの最大の特徴は、その構造が疎(隙間が多い)である点にあります。一度表面に発生すると、その隙間からさらに水分や酸素が鉄の内部へと浸入するため、腐食が深部まで止まることなく進行します。これは、鉄の表面に緻密な膜を作って内部を保護する「黒さび四酸化三鉄)」とは対照的な性質です。

コラム

鉄くぎを水に半分ほど浸した際、水面付近が最も激しくさびる様子が観察されます。これは、酸化反応に必要な酸素と水の両方が豊富に供給されるためです。

また、鉄が酸化して赤さびになる反応は「発熱反応」です。この仕組みを応用したのが使い捨てカイロであり、袋の中の鉄粉を急速に酸化させることで熱を取り出しています。

小学生のみなさんへ

鉄が空気の中の酸素や水と結びついて、茶色くなることを「赤さび」といいます。鉄の表面がボロボロになるだけでなく、そのままにしておくとどんどん奥まで進んでいくのが特徴とくちょうです。

鉄のくぎを水につけておくと、水面(すいめん)のあたりが一番さびやすくなります。これは、空気と水の両方がたっぷりある場所で、さびが一番できやすいからです。

ルラスタコラム

冬に使う「カイロ」の中には、鉄の粉が入っています。鉄がさびるときに出る熱を利用して、体を温めているんだよ。わざと早くさびるように工夫されているんだね。

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