酸化鉄のこと

質問

家庭教師をしている者です。
私は中学校の理科は得意ではありましたが、専門は文系なので、生徒の質問に答えられないものがあって困っています。
もしかしたら、あまりにも簡単なことかもしれませんが・・・。
鉄を燃やすと酸化鉄になる。
さびたところは、酸化鉄である。
というところまではいいのですが、
それでは、なぜ、フライパン（など）を火にかけると、そのときは「酸化」しないのですか？つまり、さびないのですか？
質問の意味、わかりますでしょうか？
つまり、「燃やすと酸化する」という実験までやっているのに、今度は酸化するのを防ぐために「火にかける」の？という意味です。
というよりも、どうして中学校で使った鉄（細いのがたくさん集まっているもの）は燃えるのに、フライパンは燃えないの？しかも、さびるときはさびるの？ということになるでしょうか？
お願いします。

回答No.3

liar_adan · ベストアンサー

乾燥した金属は容易にはサビません。

実は錆びているのです。
でも、サビは空気と接触するところでしか進行しません。
すなわち表面です。

表面はごく短時間で錆びます。
しかし、そのサビた部分が膜となって、内部をサビから守っているのです。
(Wikipediaの「不動態」の説明を参照ください)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8D%E5%8B%95%E6%85%8B

鉄をヤスリか金鋸で切ると、
ピカピカした表面が現れますが、
短期間で、くすんだ色合いになります。
酸化鉄の膜が生成されたのです。
(「酸化鉄」についても参照ください)
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E5%8C%96%E9%89%84

しかし、水があると、膜があっても錆は進行します。
これは、微少な世界で電気分解が行われているということです。
簡単には、水が触媒のような働きをして、酸化すると考えればいいと思います。

「フライパンを火に掛けると錆びない」というのは、
水気をなくすことと、酸化鉄の膜を作ることの
二つの意味があります。

では、スチールウールはどうして燃えるか、ですが、
これは酸素の量の違いです。
サビの皮膜があっても、完全なものではなく、ゆっくりと酸化は進みます。
温度が上がれば、早く酸化は進みます。
その際、熱を出します。

十分な酸素があり、熱を与えられた場合、
ある点を超えると、
「鉄の原子が酸化する」→
「そのとき熱を発生する。その熱が隣の鉄の原子に伝わる」→
「熱が高いと酸化しやすくなる」→
「隣の鉄の原子も酸化する」→
「そのとき熱が発生して、隣の原子に…」
と、反応のサイクルができあがり、
あっという間にぜんぶに伝わります。
これが「燃焼」の正体です。
(材木でも同じです。削りカスはすぐに燃えますが、
丸太のままの木はなかなか燃えないものです)

塊の鉄では、ある原子が酸化しても、
「熱が逃げやすい」
「酸素が十分に行き渡らない」
の理由により、反応はほとんど進行しません。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E4%B8%8D%E5%8B%95%E6%85%8B

お礼

ものすごくよくわかりました。
実は酸化しているのですね、我が家のフライパンも（実はテフロン加工のものが好きじゃなくて・・・）。
それはそれは。という感じです。
ありがとうございました。
生徒にも、実はさびているんだって！と言い出したら、その後で説明しても、生徒は混乱するかなぁ？？？？なんて思ったりしています。
とにもかくにも、私にはとてもびっくりかつ感動でした。
そうそう、先ほどは「スチールウール」という言葉がどっかにいってしまって、思い出させていただいたのにも、感謝です！

回答No.4

banbanjump

酸化鉄には、赤錆と黒錆があります。そして、フライパンを燃やした場合などには、黒錆による酸化被膜が形成されます。
そして、この黒錆による酸化被膜は、酸化していない鉄よりも酸化しにくいもので、防錆処理にもなります。なお、赤錆は、酸化を早めます。

ご質問の「錆」が何なのかを明確にすれば、何を質問されたかがわかりますが、現状では良く解りません。

参考URL：

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E5%8C%96%E7%AC%AC%E4%B8%80%E9%89%84

お礼

「赤錆」「黒錆」というのも知りませんでしたし、フライパンを燃やしたときに「黒錆」というのができているなんて全然知りませんでした。
質問の「錆」というのは、錆に種類があるなんてことを知りませんでしたので、なにもかもちんぷんかんぷんでした。
でも、今はだいたいわかったと思います。
ありがとうございました。

回答No.2

ssk0723

フライパンは表面にテフロンなどの加工が施してあるからです。
もしくは、合金だからです。

使い古したフライパンを雨風に晒しておくと当然錆びます。

補足

でも、テフロン加工などがない、普通の鉄のフライパンもありますよね？
あるいは、フライパンでなくてもいいんです。鉄の板なら。
そういうのは、ぬれたままにしておくとさびますが、火にかけても酸化しませんよね？？？
よくわからないのですが・・・・・・。

回答No.1

bictaka29

リンク先によると、出荷時には酸化しないように薬品が塗ってあり、空
焼きすることで黒サビの膜ができるため、酸化しないのだそうです。

http://www.google.co.jp/search?hl=ja&q=%E3%83%95%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%91%E3%83%B3%E3%80%80%E9%BB%92%E3%82%B5%E3%83%93&lr=lang_ja

参考URL：

http://www.nhk.or.jp/gatten/archive/2003q4/20031001.html