原鉄メールマガジンVol.11 「なぜ？鉄が錆びる原因を詳しく解説」｜原田鉄工
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「原鉄メールマガジン」｜Vol.11 発行責任者：垰
公式ホームページ：https://harada-tekkou.co.jp/
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いつもお世話になっております。
原田鉄工株式会社 垰です。
2023年9月より始めました原鉄メールマガジン
今回も月に1度「原田鉄工について」や「お役立ち情報」、「豆知識」などお届けする為、Vol.11を配信させていただきます。
お時間がありましたら、最後までご一読いただけると幸いです。
前回は「素地調整」と「下地処理」について紹介しました。
素地調整と下地処理は似たような意味合いで使われる事が多いですが、厳密な意味は異なります。
素地調整と下地処理は似たような意味合いで使われる事が多いですが、厳密な意味は異なります。
まず素地調整と下地処理はどちらも同じく塗装に適した表面へ変える作業ですが、この2つは作業を行う前の表面が異なります。
素地調整は塗装など手が加えられていない「素地」に対して行う作業。
下地処理は塗装などが行われた「下地」に対して行う作業。
しかし実際には素地調整と下地処理は区別される事はほとんどありません。
下地処理は塗装などが行われた「下地」に対して行う作業。
しかし実際には素地調整と下地処理は区別される事はほとんどありません。
発注者と工事者との間で思い違いとなる可能性があるのであまり気にせず、
「塗装に適した表面へ変化させる処理」と捉えた方が良いのかもしれません。
作業方法は「脱脂作業」「ケレン作業」「パテ、プライマー塗布」などがあり、表面の状態や必要となる耐久性を想定しながら組み合わせて作業を行います。
素地調整や下地処理が最も重要とされるのは怠ると仕上がりが悪いだけではなく、塗装が剥がれる、弾かれるなどの重大な不良の原因となるからです。
逆にしっかりと処理をしておくことで、仕上がりや耐久性を向上させる事ができます！
塗装してしまえば分からなくなる処理にはなりますが、塗装後の品質を大きく左右するので処理方法の選定と精度が重要となります。
第11回メールマガジンは「なぜ鉄は錆びるのか？」です。
酸化反応によって鉄が錆びるのは何となく理解していますが、実は鉄が錆びるためには「酸素(O₂)」と「水(H₂O)」が必要となります！
「水分が存在しない空気中」や「酸素が存在しない水中」では鉄は錆びないんです。
ちょっと意外ですよね。
今回は鉄がなぜ、どのように錆びるのかを少し詳しく紹介しようと思います！
酸化反応によって鉄が錆びるのは何となく理解していますが、実は鉄が錆びるためには「酸素(O₂)」と「水(H₂O)」が必要となります！
「水分が存在しない空気中」や「酸素が存在しない水中」では鉄は錆びないんです。
ちょっと意外ですよね。
今回は鉄がなぜ、どのように錆びるのかを少し詳しく紹介しようと思います！
目次
なぜ鉄は錆びるのか？
鉄と銅について
鉄は金属元素であり元素番号26、元素記号Feで表されます。
鉄は地球の内部に約30%、地殻でも約5%あるとされます。
5%と聞くと少ないような気もしますが、元素の中では4番目に多く存在しており、加工や入手のしやすさから幅広い分野で使用されています。
私たちの身の回りで使われている鉄の多くは「鋼」です。
自然界では鉄鉱石というめちゃくちゃ錆びた酸化鉄のみ存在します。
この鉄鉱石から酸素を取り出し、色々追加して使いやすく調整したものが鋼です！
元々錆びた鉄をなんやかんやして無理やり錆びていない鉄に変えている訳なので、自然界で使用していれば鉄が錆びるのは当たり前の事でもあります。
鉄が錆びる仕組み
鉄が錆びるためには「酸素」と「水」が必要となります。
通常空気中には酸素(O₂)はもちろん水(H₂O)は湿度といった形で含まれています。
今回は分かりやすく鉄が雨に濡れ、直接水と接触した設定で簡単に説明します。
まず水(H₂O)は酸素(O₂)と接触しているので、酸素を取り込もうとします。
酸素と結合するには分子間を繋ぎ止める電子(e⁻)が必要なので鉄(Fe)から奪います。
この電子が移動し増減する現象を「イオン化」と呼び、イオン化した電子が多いOH⁻と電子の少ないFe⁺が大量に作られていきます。
酸素と結合するには分子間を繋ぎ止める電子(e⁻)が必要なので鉄(Fe)から奪います。
この電子が移動し増減する現象を「イオン化」と呼び、イオン化した電子が多いOH⁻と電子の少ないFe⁺が大量に作られていきます。
①で起きた現象が繰り返される事でFeのイオン化は進みFe⁺²やFe⁺³が現れます。
イオン化したものは通常状態より電子が増減し構造的に不安定なので、電子±0の安定状態を目指して3つのOH⁻と結合します。
そしてFe(OH)₃の水酸化鉄(Ⅲ)となりますが安定的に存在しない物質のようで、(↑詳しくは外部サイトで紹介)FeOOHのオキシ水酸化鉄とH₂Oの水が作られます。
イオン化したものは通常状態より電子が増減し構造的に不安定なので、電子±0の安定状態を目指して3つのOH⁻と結合します。
そしてFe(OH)₃の水酸化鉄(Ⅲ)となりますが安定的に存在しない物質のようで、(↑詳しくは外部サイトで紹介)FeOOHのオキシ水酸化鉄とH₂Oの水が作られます。
FeOOHはH₂OとFe₂O₃(赤錆)に分解されます。
表面の水はいずれ蒸発して無くなりますが、空気中の水分と酸素と接触している限り①～③が繰り返されるので錆が進行していきます。
最も多く起こる錆でサビと言われると大半の人が想像するのが赤錆です。
鉄、鋼、鉄鋼、銅合金など様々な金属に対して発生します。
水・酸素と結合する事で内部へ進行し、金属の強度を低下させボロボロにします。
鉄、鋼、鉄鋼、銅合金など様々な金属に対して発生します。
水・酸素と結合する事で内部へ進行し、金属の強度を低下させボロボロにします。
《 黒錆 Fe₃O₄ 》
自然に発生する事はなく鉄、鋼、銀などを高温で加熱すると出来るのが黒錆です。
鋼材や鉄製フライパン、鋳鉄製スキレットなどにみられ黒皮とも呼ばれます。
黒錆は内部へ進行しないので、完全ではないですが酸素や水分から守ってくれます。
鋼材や鉄製フライパン、鋳鉄製スキレットなどにみられ黒皮とも呼ばれます。
黒錆は内部へ進行しないので、完全ではないですが酸素や水分から守ってくれます。
《 白錆 Al₂O₃・2ZnCO3・3Zn(OH)₂ 》
アルミニウムは酸化被膜に覆われ守られていますが、水がかかると白錆になります。
亜鉛やアルミニウムに発生し、赤錆ほど内部への進行は早くありません。
白錆が表面を覆う事で結果として腐食から守る効果もあるようです。
まとめ
鉄は錆びまくった鉄鉱石(酸化鉄)を無理やり還元し精製しているので、元々の姿である安定的な酸化鉄に戻ろうとする。
錆びるためには「酸素」と「水分」が必要であり、鉄の「イオン化」現象により腐食が始まります。
逆に言うと酸素・水分と鉄が接触しないだけで錆から守ることができます。
原田鉄工はブラスト加工で洗浄した素地へ分厚い塗装を塗り重ねる事によって、50年、60年と長期的に酸素・水分を遮断し鉄を錆から守ります。
製品をボロボロにし耐久性を著しく下げてしまう「赤錆」でお困りでしたら、お気軽にご相談ください。
赤錆以外に錆は6種類もあるのをご存じですか？
錆は金属や環境によって発生する錆の種類が異なります。その種類はなんと全部で7種類！
錆の種類と発生過程について紹介しています！
錆の種類と発生過程について紹介しています！
新品・中古に関わらず金属塗装の事ならお任せください。
何を塗ればいいか分からないなど仕様が決まらない場合でも選定可能ですので、お気軽にご相談ください。
何を塗ればいいか分からないなど仕様が決まらない場合でも選定可能ですので、お気軽にご相談ください。
ご相談、御見積りなどお気軽にお問い合わせください。 担当：垰
ブラスト・塗装だけでなく製缶加工も承っております。
最後まで読んでいただき、ありがとうございました。
今月のたお
───・───・───・───・───・───・───・───・───・───・───・
祝日もなく、じめじめと嫌な気候の6月がやっと終わりますね！
自分もたまにありますが、気圧の関係で頭痛などに悩まされる方も多いようです。
このような原因の頭痛に対しては頭痛薬を服用する、耳や肩の血行を良くする事で対処・予防ができるそうです。
バファリン 痛み解決ナビ
中国地方の梅雨明けは平年では7/19とのことなので、まだ嫌な気候が続きそうですが頑張りましょう！
6月は週末の天気が崩れる事も多く、隙を見ては息子と動物園や宮島へお出かけをしていましたが家で遊ぶことが多かったです。
そんな時家の物置部屋を整理していると、昔買って放置していた任天堂のWiiを発見。
息子も興味深々で「一緒にゲームしよーやー」と言い続けるので、とりあえず3歳3か月の息子でも辛うじて遊べそうなWii Sportsで遊ぶことに！
（コントローラーを振ったらゲームのキャラもバットを振る感じのゲームです）
自分もたまにありますが、気圧の関係で頭痛などに悩まされる方も多いようです。
このような原因の頭痛に対しては頭痛薬を服用する、耳や肩の血行を良くする事で対処・予防ができるそうです。
バファリン 痛み解決ナビ
中国地方の梅雨明けは平年では7/19とのことなので、まだ嫌な気候が続きそうですが頑張りましょう！
6月は週末の天気が崩れる事も多く、隙を見ては息子と動物園や宮島へお出かけをしていましたが家で遊ぶことが多かったです。
そんな時家の物置部屋を整理していると、昔買って放置していた任天堂のWiiを発見。
息子も興味深々で「一緒にゲームしよーやー」と言い続けるので、とりあえず3歳3か月の息子でも辛うじて遊べそうなWii Sportsで遊ぶことに！
（コントローラーを振ったらゲームのキャラもバットを振る感じのゲームです）
一番簡単そうなボタンを使わずコントローラーだけで遊べるテニスを一緒にプレイ！
ボールが来たタイミングでコントローラーを振るだけですが、意外に判定がシビア…
しかもキャラの体の向きによってちゃんと「バックハンド」と「フォアハンド」を使い分けなければ打ち返すことはできません。
ボールが来たタイミングでコントローラーを振るだけですが、意外に判定がシビア…
しかもキャラの体の向きによってちゃんと「バックハンド」と「フォアハンド」を使い分けなければ打ち返すことはできません。
コントローラーを振るたびに「ホイ」「ホイ」とかわいい掛け声を上げながら頑張ってやっていますが、
ボールを打ち返すことはできず無得点敗北をする息子。
最初は相手コンピューターを自分のキャラだと思っていたようで、失点すると「やったーかった」と喜んでいましたが途中で勘違いに気付いて「できないー」とうずくまって泣き絶望していました笑
その日はそれでゲームは終わりになりましたが、
最初は相手コンピューターを自分のキャラだと思っていたようで、失点すると「やったーかった」と喜んでいましたが途中で勘違いに気付いて「できないー」とうずくまって泣き絶望していました笑
その日はそれでゲームは終わりになりましたが、
翌日以降朝起きる・家に帰る・ご飯食べるなど事あるごとに「ゲームやろう」とゲームに憑りつかれています！
なんと1週間で1/3程度打ち返せるぐらい上達！笑
ゲームを通して子どもの根気強さと成長を感じてしまいました。
自分はゲームより一緒に外で遊ぶ方が楽しいので、梅雨明けが待ち遠しいです！
ゲームより外で一緒に遊ぼうと息子に言わせたい！
皆さんは子どもがゲームやり続けている時はどうやって止めさせていますか？
良い方法があれば是非教えてください！
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