鉄と酸素（さんそ）が電子（でんし）のやりとりをして変化してしまうんです
こんにちは、みんなの科学研究所の蛯原ようすけと申します。
おとなとこどものやさしい理科と科学のブログです。
身の周りを見渡してみると、鉄でできているモノがたくさんありますね。
だいたい鉄でできたモノはサビてしまいますね。
階段などは時間がたつとサビているモノもありますね。
橋のような大事なモノには、
サビないように、ペンキを塗ってあったりします。
けれど、
ペンキがはがれると、やっぱりサビてしまいます。
どうしてサビてしまうんでしょうか。
サビなければ、長持ちしていいのにサビない鉄はないんでしょうか。
ちょっと詳しくしりたくなりますね。
鉄がサビるのをちょっと詳しく見てみるために、
鉄の表面で起きていることをミクロの目で見てみるとします。
鉄を分解していくと、ミクロの鉄原子（げんし）になります。
もうすこし詳しく原子（げんし）の中身をみてみると、
真ん中に原子核（げんしかく）と名前のついた重たい粒がいて、
その周りを、体重の軽い電子（でんし）がものすごいスピードで
飛び回っています。
原子（げんし）は、原子核（げんしかく）と電子（でんし）で
できているんですね。
鉄がサビるときは、鉄原子（げんし）に変化が起きます。
電子（でんし）のやりとりが起きてかなり複雑なことが起きます。
大まかに何が起きているか見てみます。
鉄に水がくっつくと、鉄が溶けだします。
大きな水滴じゃなくても、小さい水滴がついても
やっぱり鉄が溶けだします。
水は金属も溶かすんですね。
鉄原子（げんし）から電子（でんし）が奪い取られて、
鉄原子（げんし）は電子（でんし）が足りない状態になって、
水のなかをフラフラとただよいます。
鉄原子（げんし）から離れた電子（でんし）は、
水の中に溶けている酸素（さんそ）と反応して、
新しいモノへと変身していきます。
さらに、この新しいモノが
水の中をフラフラしている、電子（でんし）が足りなくなった鉄と反応して、
さらに新しいモノへと変身していきます。
この新しいモノが、私たちがサビと呼んでいるモノです。
こうやって出来たサビには、
酸化鉄（さんかてつ）と名前がついています。
サビは、まだ水に溶けないで残っている鉄にくっついていきます。
こうやって鉄の表面がサビにおおわれて、
鉄の表面はサビでボロボロになってしまいます。
サビには、小さな穴がたくさんあいていて、
ここにどんどん、水や空気が入り込んで、
どんどん鉄が溶けだして、
どんどんサビができていくようになります。
だから、鉄がサビないようにペンキを塗るんですね。
ペンキがあると、表面の鉄原子（げんし）と水が直接
くっつくことがなくなって、サビないんですね。
金や銀の金属は、酸素（さんそ）と反応しないので
サビることはありません。
鉄は酸素（さんそ）と仲良しなんですね。
鉄がサビないようにするためには、
鉄の表面に薄い膜をつけて、表面の鉄原子（げんし）と水が直接
くっつかないようにする方法があります。
キッチンで使われているステンレスと呼ばれる金属や、
おもちゃのブリキと呼ばれる金属や
屋根に使われるトタンと呼ばれる金属には
鉄の表面に薄い膜をつけて鉄がサビないようにしています。
鉄は酸素（さんそ）と仲良しだから、サビないようにするためには
鉄原子（げんし）が酸素（さんそ）と出会わないようにすればいいんですね。
【みんなの科学研究所】 理念：好奇心から生まれるしあわせ
蛯原ようすけ
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