鉄は、放っておくとすぐ酸化していわゆる赤さびになりますが、砂の中の砂鉄はなぜさびずにいるのでしょうか？

鉄は、放っておくとすぐ酸化していわゆる赤さびになりますが、砂の中の砂鉄はなぜさびずにいるのでしょうか？

塩水につかると、一般の鉄は特に早くさびますが、海の砂浜の砂鉄は少しもさびないのはなぜですか？

鉄を濃硫酸の中で焼くと、黒さびがついてそれでもう赤さびは出ない実験をしたことがありますが、あれと同様の現象がどこかの段階で会ったのでしょうか？

No.3 ベストアンサー 回答者： c80s3xxx 回答日時： 2009/06/01 14:45

砂鉄は鉄ではありません．産地によっても違いますが，主成分は磁鉄鉱という鉄の酸化物です．化学的には Fe3O4 という組成の化合物です．F酸化鉄(II) FeO が含まれていることもありますが，単純に FeO というわけでもありません．Wikipedia の記述は間違っています．

すでに酸化物ですが，この組成からわかるように，鉄は Fe(II) と Fe(III) が共存しています．そのため，これをさらに酸化することで，すべて Fe(III) からなる Fe2O3 にすることはできます．
しかし，このためには数百度程度の温度が必要です．常温では酸素があっても Fe2O3 にはなりません．
表面を覆うとか緻密とかいう以前の問題です．

ところで，通常の赤さびは Fe2O3 では「ありません」．塩水があると鉄が早く錆びるということは，錆形成が単なる酸化物生成ではないと言うことを意味しています．具体的には，酸素濃淡電池を駆動力とする鉄のイオン化 (溶解) 反応と，それに引き続いておこる水酸化物生成から，錆の形成は始まります．常温付近では，この条件から Fe2O3 ができることは，ほぼ完全にありえません．

No.4 回答者： htms42 回答日時： 2009/06/01 15:08

砂鉄は岩石の中に含まれている鉱物が風化作用でバラバラになって出てきたものです。

主に磁鉄鉱Ｆｅ３Ｏ４です。
フェライト磁石と呼ばれている家庭でもよく使われているものと同じような物質です。
安定な鉄の化合物になっています。
辞典には
Ｆｅ３Ｏ４，Ｆｅ２Ｏ３，ＴｉＯ２の３種類の酸化物の固溶体である
と書かれています。

「錆」というと表面だけに出来ている物質だという事になります。
鉱物ですから表面だけがということではありません。
全体が錆と同じような物質で出来た鉱物なんです。内部まで鉄の酸化物です。

アルミニウムの表面が酸化アルミニウムで保護されている物質（アルマイト）と同じような例ではステンレスがあります。どちらも内部は金属です。表面だけが酸化物で覆われています。
砂鉄の内部に金属はありません。

No.2 回答者： pasocom 回答日時： 2009/06/01 14:13

砂鉄も実はさびているのです。

ただ通常の「赤錆」というのは「酸化第二鉄＝Fe2O3）なのに対して砂鉄は「酸化第一鉄＝FeO」なのです。
これは「赤錆」にたいして「黒錆」といわれる状態で、赤錆より緻密な膜状になるので、鉄の内部にそれ以上錆が進行しないのです。
ちなみにアルミがさびないのも表面に「酸化アルミ」の膜ができるからです。
WIKIPEDIA「酸化鉄(II)」参照下さい。
http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%85%B8%E5%8C%96% …

No.1 回答者： takuranke 回答日時： 2009/06/01 14:07

純粋な鉄ではなく既に黒錆になっているので、それ以上酸化しないだけです。

黒錆は鉄表面い強固な膜を形成し、内部を保護します。
磁石で集めるとわかるのですが、くっついてくる砂鉄は全て黒いです。

詳しくはこちらのサイトを参考に
http://web.kyoto-inet.or.jp/people/sugicom/kazuo …