鉄がサビる理由すぐ説明できますか?意外と知らないサビのこと

こんにちは、ひぐまです!

 

『そういえば鉄ってなんで錆びるんだろう?』

あなたはそんなこと疑問に思ったことありませんか?

 

今回はその『サビ』について少しお話ししようと思います!

 

サビって何?

 一般には「金は錆びない」、「銅の錆」とか「錆びにくいアルミニウム」[3]というような金属全般の腐食生成物を錆と呼ぶが、腐食防食学の分野では、鉄合金の腐食生成物のうち、水に不溶のもののみを「錆」「鉄錆」と呼び、非鉄金属の場合は「腐食生成物」と呼ぶ。

  wikipediaより

 

鉄に関しては鉄の表面が酸化還元反応によってできる膜を一般的にサビと呼びます

 

鉄のサビは2種類ある

 

 ●赤錆(あかさび)

赤サビは自然に発生します!

もろくて(めっちゃ拡大してみると)隙間が大きいので水分が入り込みやすく腐食しやすい(ボロボロになっちゃう)のが特徴。

赤さびと呼びますが色は茶色っぽいです

 

f:id:scale333:20180714184941j:plain

 

●黒錆(くろさび)

 

 鉄といえばこの写真の色をイメージする人が多いんじゃないかな?

この色実は鉄そのものの色ではないのです!黒サビ(さんかひまく)の色なんです!

 

黒サビは自然に発生しません。鉄を高い温度であたためた時に発生します!(酸素不足の時)

 

f:id:scale333:20180714190117j:plain

 

サビができるまで

サビは『酸素』と『水』があると発生します。

逆にいえば酸素があっても水がないとサビないし、水があっても酸素がないとサビは進行しません!(なかなかそんな状況ない笑)

 

鉄を原子クラスまでものすごーく拡大してみると鉄原子は規則的に並んで結びついています

※ちなみに原子の大きさ 0.00000001mm(ちっさ!!)

言葉だけだと難しいので絵描きました!

 

※水が中性の場合f:id:scale333:20180715214118p:plain

 

 鉄の表面に水がつくとその水が空気中の酸素をとりこみます

水と酸素は化学反応起こすのでその時に必要な電子を鉄から奪っちゃうんです

 

 

f:id:scale333:20180715215549p:plain

f:id:scale333:20180715220824p:plain

 

水と酸素が反応すると水酸化物イオン(OH-)ができあがります

電子を奪われた鉄はイオン化しますが電気的に不安定(電子とられちゃったから)なので電子を求めて水の中に溶け込みます

 

f:id:scale333:20180715223125p:plain

 

水の中に移った鉄イオンはさっきできた水酸化物イオン(OH-)と反応してサビが生まれます(まだ茶色くない)

 

f:id:scale333:20180715224812p:plain

 

生まれたサビは水の中に残ってる酸素を使って酸化します。

ここで赤サビに変身するのです

 

 

f:id:scale333:20180715225810p:plain

f:id:scale333:20180715230526p:plain

 

 ものすごくざっくり書きましたがサビはこんな風に発生します

化学反応式とか難しいので書きません!笑

 

サビを発生させないためにはどうしたらいいの?

 

●水がつくところに置かない←1番現実的かつ経済的

●塗装しちゃう

●酸素を遮断する

●水分を完全になくす

 

錆びちゃったときの対処法

●物理的に落とす

まだ錆びついてすぐだったらタオルでふき取ればとれちゃいます!

軽いサビや小さいもののサビは金ブラシがとりやすいです

だいぶ錆びついちゃってるものは電動工具を使ってゴリゴリ落とすしかないです(上級者向け)

 

●化学反応に頼る

 薬品を使って赤サビを黒サビにしちゃう

酸でサビを溶かす(上級者向け)

 

海の近くだと錆びやすいわけ

 

『海の近くに住んでると車がすぐ錆びついちゃう』

 

とかよく耳にしますよね!

でもなんで海の近くだと錆びやすいのか知ってますか?

 

水分が常に近くにあるから?

 

違うんです。

 

実はあれは海水に含まれる塩が原因なんです!

海水の塩の中に含まれる塩化物イオン(Clー)という物質がサビ層の保護性を下げてしまう(保護してる膜を壊しちゃう)ために、海の近くはサビの進行が早いんです!

 

でも海水とただの水は反応自体は変わらないんです

保護膜って大切ですねー

 

ちなみに人が触ってさびるのも汗に含まれる塩化物イオンのせいなんですよー!

まじでこんな話誰が得するんだろう笑

 

これであなたもサビマスター☆

飲み会で鉄の話が出たらすかさず話しましょー!(まずそんなことない笑)

 

以上サビのお話でした!