化学理科

錆って何?なぜ金属は錆びるの?錆びる仕組みや反応と錆を防ぐ方法を理系ライターが紹介

ピカピカだった金属が茶色くボロボロになってしまう錆、一度は見たことがあるだろう。そもそも、どうして金属が錆びてしまうか説明できるか?

金属が酸化すると、酸化物ができるが、これを錆と呼んでいる。ただの酸化反応にも見えるが、実は複数の反応が起きているぞ!今回はどうして金属が錆びてしまうのか、具体的な化学反応と錆を防ぐにはどのような方法があるのか、化学に詳しいライターリックと一緒に紹介していくぞ。

解説/桜木建二

「ドラゴン桜」主人公の桜木建二。物語内では落ちこぼれ高校・龍山高校を進学校に立て直した手腕を持つ。学生から社会人まで幅広く、学びのナビゲート役を務める。

ライター/リック

高校生で化学にハマり、大学院までずっと化学を勉強してきた化学オタク。今は化学メーカーで働きながら化学の楽しさを発信する。

錆とは何なのか、イメージできますか?

image by iStockphoto

ピカピカだった金属が時間の経過とともにだんだんと茶色くボロボロになっていく現象…一度は見たことありますよね。金属が錆びていく現象です。はじめはキレイな金属も時間が経つと錆びていくのは常識ですよね。ただ、どうして金属は錆びてしまうのか?金属表面でどんな反応が起きているのか、説明できる人は少ないと思います。

今回は錆とは何なのか、そして、どのような反応で金属が錆びてしまうのか解説していきますね。

まずは錆の正体をチェック

まずは、錆とは何なのか、紹介していきますね。wikipediaで「錆」と調べると、下のように出てきます。

金属の表面の不安定な金属原子が環境中の酸素や水分などと酸化還元反応を起こして生成される腐食物

引用:https://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%8C%86

つまり、表面の金属原子が酸素分子や水分子と反応し、別の物質に変化する。この物質が錆なんですね。

実は、ほとんどの金属は錆びる?

実は、ほとんどの金属は錆びる?

image by Study-Z編集部

錆びる金属の代表例は、です。しかし、実はどんな金属でも錆びます。金属が錆びる反応が始まるきっかけは、金属原子がイオン化して金属表面の水滴中に溶けだしていくことです。

つまり、金属がイオン化することが錆びのはじまりということ。金属のイオン化しやすさを表にしたものがありましたが、覚えていますか?イオン化傾向ですね。イオン化傾向は金属をイオン化しやすい順に並べた表ですが、イオン化しやすい金属ほど、錆びやすいということになるんです。

そのため、鉄よりもイオン化傾向が大きいアルミニウムや亜鉛はイオン化して水中に溶けだしやすいので、錆びは進行します。さらに、鉄よりもイオン化傾向が小さい銅も空気中においておけばだんだんと錆びていくんです。

\次のページで「物質はどうやって錆びていく?」を解説!/

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