砂鉄とはなんですか

普通の鉄は、屋外・地中にあると酸化第二鉄（赤さび）になって
雨に溶けて流れて行ってしまい、そのうち無くなってしまいますが、
その一方で、自然界から砂鉄が採取されます。

なぜ砂鉄は、赤さびになって溶けてなくならないのでしょうか？

よろしくお教えください。

No.3 ベストアンサー 回答者： ORUKA1951 回答日時： 2013/10/06 14:58

鉄は自然界では、様々な化合物として産出します。

酸化鉄III Fe₂O₃　赤鉄鉱　褐鉄鉱
酸化鉄II 四酸化三鉄　磁鉄鉱
硫化鉄 　FeS₂　　黄鉄鉱、白鉄鉱
　などがあります。砂鉄は、酸化鉄II(四酸化三鉄)磁鉄鉱を含む鉱石が風化で砕かれて、川の水などで流されて堆積した物です。

　ここで、ちょっと復習ですが、中学校で同素体を学んだはずです。硫黄を加熱して溶かして橙色のうちにろ紙に流しいれて広げると単斜硫黄の針状結晶が、さらに高温にして水で急冷するとゴム状硫黄、放置しておくと元の斜方硫黄に戻る実験。あるいは、炭素には無定形炭素、グラファイト(黒鉛)、ダイヤモンドのような同素体があること。
　同素体は同じ元素で出来ていますが、化合物であってもそれが生成する温度や条件で異なった物質として生成することはとても多いです。
　鉄の化合物も同様で、磁鉄鉱が出来る条件で磁鉄鉱を含む鉱石が出来、それが最終的に砂鉄になります。磁鉄鉱は極めて安定な化合物ですから、それが四酸化三鉄には低温では変化しないと言う事です。
　一方、「屋外・地中にあると(酸化第二鉄)酸化鉄III（赤さび）になって」と、赤鉄鉱　褐鉄鉱は全く異なる物です。鉄が錆びてできる酸化鉄IIIは水和物で水酸化鉄にも変化しますが、赤鉄鉱はそんなことはありません。

　要は、それぞれが生成過程が異なると言う事です。

この回答へのお礼

>赤鉄鉱　褐鉄鉱は全く異なる物です

なるほど注意が必要ですね、ありがとうございました。

お礼日時：2013/10/06 19:38

No.2 回答者： htms42 回答日時： 2013/10/06 10:12

岩石の中に含まれている成分の１つに磁鉄鉱というのがあります。

小さい粒であればたいていの岩石に含まれています。箔片にした岩石標本を顕微鏡で見ると黒い不透明な粒が見えます。花崗岩などにも含まれています。
こういう岩石が風化作用で細かく砕けていくと磁鉄鉱の粒も岩体から離れてバラバラになります。石英成分を含む鉱物に比べて密度が大きいですから川砂の底にたまります。それが砂鉄です。
「黒錆」という表現は誤解を招くようですね。砂鉄は表面だけが黒くさびていて中には鉄があるように思ってしまう可能性があります。全体が磁鉄鉱という鉱物なんです。その主成分は四酸化三鉄です。文房具屋さんで売っている黒褐色の磁石（フェライト磁石）と似た構造のものです。鉄の表面にできた黒錆と磁鉄鉱とが同じ物質だということです。

日本刀は砂鉄を原料にして得られた鉄で作られていました。
硫黄やリンを不純物として含んでいる率が少ないので質のよう鉄が得られるそうです。
普通に鉄鉱石と言われているものは赤鉄鉱とか褐鉄鉱と言われているものです。これは赤錆の成分と同じです。

この回答へのお礼

ありがとうございました。

お礼日時：2013/10/06 19:36

No.1 回答者： toiawasedesuyo 回答日時： 2013/10/06 07:19

同じ質問に対しての書き込みを見つけました

参考になりますか？

http://oshiete.goo.ne.jp/qa/498770.html

この回答へのお礼

ありがとうございます。黒錆状態ということですね。
でもなぜ黒錆になるのかが書いてませんのでわかりません。

よろしくお教えください。

お礼日時：2013/10/06 07:29