2014/05/12

公園の鉄棒は、なぜ錆びないのだろう

公園の鉄棒
犬の散歩で公園を通ったとき、ふと気がついた。
鉄棒(水平棒のこと)って、どうして錆びないんだろう。
鉄で出来ているのに。
これは、どうみても、ステンレスではない。
どちらかと言うと、ステンレスよりは鉄の方が柔軟なので、公園の鉄棒は鉄製品で出来ているはず。

野ざらしの鉄製品で、塗装もしていないのに錆びていない。
どうして?

鉄の「サビ」のこと  

水平棒(握る部分)が黒っぽい。
例によって、ネットで調べてみると、「サビ」とは鉄が全面腐食した結果発生した腐食生成物であるという。
サビ発生のメカニズムは、ちょっとむずかしいので私には書けない。
簡単にいうと、「水分」と「酸素」が サビの原因で、それによる「酸化」という化学反応(酸化還元反応)がサビの正体であるらしい。

一般的に鉄のサビというと「赤サビ」 のこと。

空き地などに放置された鉄製品が、赤くボロボロに錆びているのをよく見かける。
公園の鉄棒も、管理されているとはいえ、握りの部分は塗装もされずに放置状態。
ひょっとしたら、鉄棒で遊ぶ子ども達の手油が被膜となって、鉄棒をサビから守っているのか。
だが、子ども達が鉄棒に触れる部分は限られている。
なのに、鉄棒は、まんべんなく錆びていない。

黒サビ

鉄棒が黒く光っている。
鉄のサビには、「赤サビ」の他に「黒サビ」という「サビ」があるという。
「黒サビ」は金属の表面に隙間の無い被膜をつくるために、外の水分や酸素から鉄を守る。
公園の遊具の鉄棒には、この「黒サビ」が人為的に形成されているために錆びないのだ。
なるほどねぇ、ペンキが塗ってなくても錆びないわけだね。
と言うか、錆びてはいるのだけれど、これ以上錆びない。

いわば、錆の飽和状態。

さて、その「黒サビ」の正体は?
鉄を高温で熱すると、その部分が黒い色に変わる。
この熱い鉄に、空気中の酸素が結びついてできた、「酸化鉄」が、「黒サビ」の正体だという。
「黒サビ」は、赤熱した鉄に水蒸気を反応させる焼き止め処理で生成されるという。
そのために、上の写真のように鉄棒は黒く光っていて、赤く錆つかないのだ。

「サビ」のまとめ
鉄の酸化物は酸化鉄と言われている。
この酸化鉄が鉄錆を構成する成分。
酸化鉄は生成条件によって様々な種類のものが存在する。

つまり、この世には、いろいろな性質の鉄錆が他種類存在する。
赤サビや黒サビは、それぞれ、そのなかの一種。
「赤サビ」 は鉄をボロボロに弱らせ、「黒サビ」は鉄の強さを守る。

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