鉄の質量

質問

鉄の製造工程についての本を読んだのですが、それによると、石灰岩２分の１トンと石炭１と２分の１トンと鉱石３トンを混ぜ合わせて、鉄１トンを作る、と書いてありました。

材料の合計が５トンで、完成した鉄が１トンとすると、４トンはどこへ消えてしまったのですか？

溶解したときに蒸発したとか？それとも、鉄の質量１トンのなかに５トンが詰め込まれたとか？でもそうすると、鉄の重さも５トンになるはずだし。。

と疑問に思っています。納得のいく説明が欲しいです。おねがいします。

回答No.1

miracle3535 · ベストアンサー

石炭は燃えてなくなりますし、鉄鉱石に含まれている酸化鉄の酸素を取り除きます。石灰石はスラグを生成し鉄の不純物を取り除きスラグとして排出します。
鉄鉱石の鉄分は凡そ６０％です。４０％は酸素と砂と考えてください。
通常は凡そ１トンの鉄鉱石から０．６トンの鉄が出来ます。３トンの鉄鉱石から１トンというのは鉄の成分が余程低いものでこの様な鉄鉱石は殆ど使われていません。
凡そ０．６トンとしたのは、鉄鉱石の鉄の品位によって変わるからです。大体５７％～６０数％のものが使われます。また鉄鉱石には砂みたいなものガングが数％（２～５％）含まれます。
このガングと石灰石はスラグとして排出され、コンクリートに使われたり、砂利の変わりに道路路盤材に使われたりしています。

お礼

miracleさんの詳しい説明のおかげで、理解する事ができました。ありがとうございました。

回答No.2

miracle3535

追記
石灰石も炭酸ガスを出しますので、約５５％がスラグになります。
鉄鉱石、石灰石、石炭から地球温暖化の二酸化酸素を出しています。
質問の考え方はマテリアルバランスという考え方で、石灰石、石炭、鉄鉱石から何々が出来るのかを計算します。この考え方は何かのときに参考になりますので良く覚えておいてください。
時間があれば、石灰石、石炭、鉄鉱石の代表的なそれぞれの成分資料を基に計算できるのですが、資料を揃えるのは大変なので勘弁してください。ご自分で調査して計算してみてください。