鉄はなぜさびるの?

さびのしくみを、30秒でまとめましたわ。鉄がさびるのは、空気中の酸素と水の両方にふれて、ゆっくり化学反応を起こすからです。鉄の表面にできた水のまくの中で、鉄が電子を手放して溶け出し、酸素と結びついて赤茶色のさびになります。酸素か水のどちらかがなければ、鉄はほとんどさびません。

酸素と水がそろうとさびる
鉄がさびるには、酸素と水の両方が必要です。たとえば、酸素を抜いた水の中に入れた鉄くぎは、何週間たってもさびません。灯油のように水をふくまない液体に入れた場合も、酸素はあってもさびません。
表面に小さな電池ができる
さびは、鉄の表面に小さな電池のようなしくみができて進みます。水のまくの中で、ある場所では鉄が電子を手放して溶け出し、その電子は鉄の中を通って別の場所へ移ります。そこで酸素が電子を受け取ります。溶け出した鉄は、さらに酸素や水と結びついて、赤茶色のさびになります。

さびははがれて進み続ける
アルミニウムなどは、表面にうすくて丈夫な膜ができ、それが中の金属を守ります。ところが鉄のさびはもろく、はがれ落ちやすいので、新しい鉄の面がまた空気と水にさらされます。そのため、鉄は放っておくと、さびがどんどん中まで進んでいきます。
塩で速くなり、ペンキで防ぐ
海の近くや、冬に道路へ雪どけ用の塩をまく地域では、鉄がさびやすくなります。塩水にふれた鉄は、真水のときよりも速くさびるのです。さびを防ぐ代表的な方法は、ペンキをぬって酸素と水をさえぎることです。ただし、ペンキに傷がつくと、そこからさびが始まることがあります。
もっと知りたい
- ステンレスがさびにくいのは、まぜてあるクロムが表面にうすい保護膜を作り、中の鉄を守るからです。
- 地中の鉄のパイプは、マグネシウムの棒とつないでおくと、マグネシウムが先に溶けて鉄を守ってくれます。

3択クイズで確かめよう
鉄がさびるのに必要なものは?
答えを見る
- 酸素だけ
- 水だけ
- 酸素と水の両方
酸素と水の両方 鉄は空気中の酸素と水の両方にふれて、ゆっくり反応してさびます。どちらかがなければ、ほとんどさびません。
鉄は空気中の酸素と水の両方にふれて、ゆっくり反応してさびます。どちらかがなければ、ほとんどさびません。
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- 11.7: Corrosion (Chemistry: Physical Principles)Chemistry LibreTexts(トロント大学の講義教材)(英語)
- Corrosion as an Electrochemical ProcessHyperPhysics(ジョージア州立大学)(英語)
内容は 2026-10-03 時点で上の資料を確認して書いています。研究が進んで説明が変わることもあります。写真のクレジットは各写真の下にあります。



