【無料配信♪】Renta !全タテコミ作品第1話

自由研究でサビの実験をしようと思ったのですが、錆ってすぐにできるものなんですか?
例えば鉄の釘を塩水に入れると、何日くらいで錆だしますか?
もちろん、差はあると思いますが錆ができるのに1ヶ月もかかるようでは別のテーマにしなければいけません。
知っている方、教えてください。

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A 回答 (8件)

釘が完全に溶液中に沈んでいる状態では錆びないですよ。

錆を作るには金属と水と二酸化炭素が必要ですから。二酸化炭素以外では硫化水素、二酸化硫黄、酸化物、水酸化物、炭酸塩、硫化物、硫酸塩やこれらが混合した物質が必要です。きちんと空気に触れた状態で行うのであれば3日後から錆が生じ始め、10日後には完全に錆びた状態になりますよ。釘の種類による錆び方の違いについて調べるには種類が豊富にあるだけに上手くいかなくて鉄ばっかりというのもつまんないと思うから、もっと身近な金属で色の変化をみる研究をするというのはどうですか?鉄では赤色に錆びるけれど、銅(10円玉、やかん,導線)では緑色、亜鉛(ジョウロ)では白の錆が出来ます。褐色ばかりの錆より色の変化があった方が、あとで写真を載せて発表するのにもより仕上がりの美しいものになると思います。頑張ってくださいね。
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同じ鉄でも材質によって錆び方が違うんですよ。

^^

型に流し込んで作る鋳物(いもの)は汗を一滴落としておくと翌日には錆びになってます。

焼きの入っていない鉄なら2日程度、

刀のように硬い鉄は錆びない恐れがあります。
(錆びても表面の極一部程度)

釘は鋳物と刀の中間ぐらいの硬さです。

それと、メッキのかかった釘も要注意です。
(永久に錆びません)

それと、酸化は空気中の酸素を必要としますので、
水中に全部沈めないでね。^^
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アルミニウムで実験したい場合、1円玉は純粋なアルミニウムです。


10円玉など1円玉以外の硬貨は全て銅と別の金属(すず、ニッケルなど)の合金なので、純粋な銅で実験したい場合は、他を探す必要があります。
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自由研究で「錆」ってことは小学生かな?



錆を作ることに意味があるのか、出来た錆を使って何かをするのかで返事は変わると思います。

錆を作ることに意味があるなら、どんな風に出来ていくのかを観察するのか、どうすれば出来やすいのかを自分で探すことになると思うし、錆を使って何かをするなら「何の錆が必要か」がポイントの一つだと思います。
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こんにちは。



新しい釘などは、防錆剤がコーティングされているので、直ぐには錆びないと思います。
サンドペーパーなどで磨いてから実験すると、一晩で錆びますよ。
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こんにちは。

こんな事はわかってると思うのですが・・・

生の?鉄釘をそのまま塩水に入れても2、3日はもつでしょう。
これは釘には油が引いてあるからです。

ですので、洗剤などでよく洗って油を流してしまうと2、3日でもう見ることができるはずです。

また、釘を火であぶって乾かすと青黒く変色する事がありますが、これは黒錆びといって、結構緻密な錆びで、それ以上錆びにくくなりますので、この場合は、油と同じような結果になります。

どの場合でも塩水で一週間以上全然出ないという事はないと思います。

また、塩水に全体が漬かってしまうのではなく、半分位、空中に出しておくとより錆びやすいです。
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 錆というのは酸化反応ですから、酸化剤を使うことでさびるのを早くすることが出来ます。



 薬局で売っている「オキシドール」使ってみるのはどうでしょう。
#1さんの言うとおり、ステンレスやアルミはだめです。鉄や銅(10円玉など)がいいでしょう。
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簡単なのは、台所で使うスチールウールがありますね。


あれには洗剤がついていますが、洗い流してしばらく放置してください。
適当な時間を置いたあとに持ち上げてみると、赤く変色が始まっていると思います。

釘の場合は個別差があるでしょうけど、ステンレス・アルミ以外の釘でしたら、2~3日すれば錆びてくると思います。
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はじめまして。

おしえてください。

湿気の多い屋外環境でサビ対策をしていない金属(鉄)を使うと、一般的にどれぐらいの時間でサビが発生するのでしょうか?

この時間の情報をもとに、装置内に水が浸入した時期を推測したいと思っております。

Aベストアンサー

雨が降ると一晩で鉄道のレールが錆びます。
常に新鮮な表面が出るレールでは酸性皮膜が出来ないのでとても速いです。

Qサビの研究について

夏休みの自由研究で、息子(小学5年生)がサビの研究をしたいとのことです。
今のところ、鉄・アルミ・ステンレスのものを、水と食塩水(海水の濃度?)に、“漬ける/霧吹きで定期的に湿せる”で計12種類の実験を行おうと思っています。

息子は割りと本を読むのが好きで、学校で読んだ本から、水滴の周りの部分から錆びるらしいとか、手が2本と3本あって、2本のほうが白いサビで3本のほうが黒いサビ...(一生懸命説明してくれましたが私には意味不明)とかというような知識を得たりしているようなのですが、私自身が化学に全く疎いため、息子の話を聞いていても、あまりよく理解できない・・・というか頭に入ってこない部分があります。ですので、研究する上での良いアドバイスができません。

サビの研究をする上で、「こんな実験をすると面白い」などのアドバイスをいただけると嬉しいです。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

「定期的に」は意外と大変なので、手間がかからない方法はいかがですか?
複数の素材を屋外にさらし、その変化を見るのはどうでしょう?
また、サビ止めを塗ったものと塗っていないものの比較や、塗ったサビ止めの一部を削るなどしても良いと思います。
また銅や真鍮を使うと「緑青」という青いサビがつくので面白いかもしれません。
ちなみに、緑青は有害と思っている人が多いのですが、無毒なのでご心配なく。

Qさびの研究での疑問

小6の子供が夏休みの自由研究でさびの研究をやっています。鉄釘をいろいろな液体につけてさびのできかたを観察しています。液体は水、高濃度食塩水、砂糖水、酢、エタノールです。そこで疑問なのですが、酢につけてある釘の液体からでている部分のさびが他のものに比べると急速に発生しています。それがどうしてなのか小学生にわかるように説明したいのですがどなたかお教えいただけないでしょうか。
高濃度食塩水が水よりさびにくい訳も教えて頂けると幸いです。

Aベストアンサー

No.2です。
酢の場合に、液体からでている部分が急速に錆びていくことに関する補足説明です。
溶液中で、水素が発生しているのであれば、溶液中の釘の表面で、還元反応が起こっており、水中の水素イオンが還元水素ガスになっていることになります。そうすると、その還元に使われる電子を補給するための酸化反応が、釘とつながっているどこかで起こっていることになります。それが釘が溶液から出ている部分で、釘の酸化(すなわち錆の発生)という形で起こっていると考えればつじつまが合います。この場合には、溶液中で鉄が溶けるということはないはずです。その変わりに、釘が錆びていることになります。この部分を訂正して下さい。

なお、前回あげた参考URLでは、真ん中付近のq01-035の部分をお読み下さい。

Q自由研究 水溶液中の鉄釘 重曹水では錆びない

水道水、10%食塩水、20%食塩水、10%砂糖水、10%重曹水の中に完全につけて鉄釘の錆び具合を調べました。5種類で、常温と冷蔵庫の中と、温度差がでるようにもしました。
7時間後、水道水>10%砂糖水>10%食塩水の順で赤錆が出て、20%食塩水にはほとんど見られず、10%重曹水にはまったく出ていませんでした。 冷蔵庫に入れた分が錆びかたは少なかったのですが、順序は同じでした。 どうして重曹水では錆びなかったのか、どうして食塩水より砂糖水のほうがよくさびたのかわかりません。よろしくお願いします。

Aベストアンサー

水や食塩水などに完全につけた場合、水に溶けた酸素は、その錆びやすさを左右する大きな原因のひとつです。

水に溶けた酸素は、水の中の小さな隙間に入り込んでいるような状態なのですが、食塩や砂糖を入れると、これに押し出されるようになって、溶けていられなくなります。

この「酸素を追い出す効果」は、「砂糖や食塩のグラム数」よりも「砂糖や食塩の粒(分子やイオン)の数」が効いてきます。
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(水に溶かした状態では約10倍以上にもなります)

このため、同じ10%で比べると、砂糖の方が粒子の数としては圧倒的に数が少ないので、その分、酸素が多く溶けていられます。
その結果、10%砂糖水の方が錆びやすくなるのです。

一方、重曹は、粒の数は食塩とあまりかわらないため、酸素の量もそんなにかわりません。
この場合の錆び方に差が出る原因は、液のpHにあります。
一般的に、鉄はアルカリ性よりも中性の方が、また中性よりも酸性の方が、錆びやすいのです。

リトマス紙などのpH試験紙があればわかりますが、重曹水は弱アルカリ性です。
このため、酸素の量が同じくらいであっても、重曹水はアルカリ性だったため、錆びなかったのです。

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Q鉄を錆びさせる

鉄を急激にサビさせる液体のようなものって
ホームセンターなどにありますか?どのような
商品がありますか?

Aベストアンサー

鉄の赤い錆のことですか?
それとも酸化皮膜のことですか?

鉄などの金属は表面を酸化皮膜で覆う(錆びさせる)ことによってそれ以上の腐食を生じさせない処理をすることができます。南部鉄瓶などの鉄器は厚い酸化皮膜処理がされていますし、通常のアルミ製品やステンレス製品も表面が酸化皮膜によって腐食が進まないように処理されています。

酸化皮膜は赤い錆とは全く異なるものですが、素人の方には同じ錆と思って「急激に錆びさせて強くする」と理解(誤解)されている方がいます。

赤錆を急激につくる方法は液体を塗った程度ではできません。大掛かりな機器を使わないと分や時間単位での錆の形成は生じません。

急速に酸化皮膜(酸化鉄)をつくるものであれば、ラストコンバーターとよばれるサビ変換剤があります。「サビハンター」「サビチェンジャー」という商品名で売っています。

Q鉄釘のさびについて

教育学部で理科を専攻している学生です。
現在、鉄釘のさびについての研究をしています。
具体的にやったこととして、
鉄釘(やき釘とよばれるもので300グラム150円の安価なもの)の表面を磨いたものと磨いていないものをそれぞれ脱イオン水と10パーセント食塩水、水道水につける実験をしました。

一週間すると、表面を磨いた鉄釘を脱イオン水につけたものからは黒い錆がでてきました。磨いていないものからは褐色の錆ができました。
また、10パーセント食塩水、水道水からは同じ速さで褐色の錆ができました。

質問を4つさせていただきます。

(1)鉄釘のコーティングはいったい何が使われていると考えられますか。
(2)鉄釘の含有物として鉄以外に何が考えられますか。
(3)褐色の錆、黒い錆は化学式ではどんなものが考えられますか。
(4)なぜ、コーティングをはがした鉄釘を脱イオン水にいれたものでけ黒い錆ができたのでしょうか。

いずらかでも、こちらとしては非常に助かります。
どうか、ご協力お願いいたします。

もしよければ、参考文献やURLも添えていただければうれしいです。

教育学部で理科を専攻している学生です。
現在、鉄釘のさびについての研究をしています。
具体的にやったこととして、
鉄釘(やき釘とよばれるもので300グラム150円の安価なもの)の表面を磨いたものと磨いていないものをそれぞれ脱イオン水と10パーセント食塩水、水道水につける実験をしました。

一週間すると、表面を磨いた鉄釘を脱イオン水につけたものからは黒い錆がでてきました。磨いていないものからは褐色の錆ができました。
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Aベストアンサー

(1)クロム、ニッケル等が考えられます。
(2)「鉄釘」で検索しJISの項目を見て下さい。
(3)赤サビ、黒さびで検索して下さい,wikiにあると思います。
(4)黒さびが出来たからです。他の物はメッキ成分との間で電池が形成されてイオン化傾向の大きい方の金属が溶け出します。

Q釘についたさびを酸化鉄と確認するにはどうしたら言いのでしょうか(自由研究)

知り合いの中学生が夏休みの自由研究で,釘を3週間程,水につけて酸化鉄をつくる実験をしたそうです.
しかし,このときできたさびが酸化鉄であると証明するにはどうしたらいいかと聞かれ,分からなくなりました.

(1)炭素を燃やし,酸化鉄から酸素を還元して,二酸化炭素にして,石灰水で二酸化炭素とする.⇒さび=酸化鉄の証明?
というのは考えたのですが,もっと簡単な証明の仕方はあるでしょうか?

中学生の自由研究なのであんまり難しいことはできません.

もし,知っている方がいれば教えてください.

すでに夏休みも終わりかけで,別の自由研究をするには時間がないそうです.

Aベストアンサー

証明自体は諦めた方がいいかもしれません.実験結果はあるのですから,別の考察ないし調査の項目を考えるほうを薦めます.さびとはどういうものなのかを本とかで調べて観察結果と照らし合わせるとか,さびを促進/抑制するにはどうすればいいか,とか.

ところで,常温で水がある環境中でできたさび中には,ベンガラは含まれていません.赤っぽいのはたいていは非晶質の Fe2O3・nH2O (n は1より少し大きい) 程度の組成の含水酸化物です.黒っぽいのは Fe3O4 です.

Q中三生に、自由研究のテーマをお願いします。

こんにちは、中学三年生です。
今、自由研究で困っています。
自由研究は成績に大きく影響するので、なんとかよいものに仕上げたいと思っているのですが、テーマがどうしても思いつきません。
受験生で、競争が激しいので、あまり自由研究に時間をかけることもできません。
植物か環境に関係することを研究したいと思っているのですが、何かいいテーマはないでしょうか。
四つ切画用紙に四枚以上書かなければならないので、たくさんレポートの書けるもの、または関連するいくつかの研究を教えていただければありがたいです。
注文が多くて申し訳ありません。
別に当てはまらなくても構いませんので、何か教えてください。
お願いします。

Aベストアンサー

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Q鉄のサビ・腐食の進行速度はどのくらい気温の影響を受けますか

毎日高速道路で通勤してますが
このところ寒いので料金所付近が凍結防止の塩カルでいっぱいです
車がサビたら嫌なので帰宅後すぐにホースの水を使って
車両下部を軽く流しているんですが、強い冷え込みの夜はこれが凍って
朝にドアが開かなくなったりしてちょっと困ります

で、もし鉄のサビの進行が氷点下前後の気温では
夏のそれと比べた場合、極めてゆっくりなのであれば
別に毎日洗わなくてもいいのかもしれないな、と思った次第です
ご知見お持ちの方、経験者の方、アドバイス願います

Aベストアンサー

気温は錆びの進行に影響あります。低いと遅くなります。それは間違いないと思います。前にオールドタイマー誌でも実験してたと思います。
しかしゆっくりだとしても錆びは錆なので、やっぱり毎日流すべきと思います。

Q塩化物イオンと鉄の錆び

食塩の濃度が3%以下なら鉄は錆びやすい
3%以上なら鉄は錆びにくいと聞きました。
3%以上のときは塩化物イオンが水に溶けて水溶液中に酸素が存在しにくくなるので鉄が酸化しにくくなるとあったのですが、なんで酸素が存在しにくくなるのですか?

また、食塩の濃度=塩化物イオンの濃度が3%以上または以下のとき、と考えてもいいのでしょうか?

Aベストアンサー

No.2です。

> 酸素が水に溶けにくくなるってことは
> 錆びにくくなる≠腐食が止まるなので
> 鉄の電子は溶け出され続けるってことですよね?

「腐食が止まる=鉄の電子の放出が止まる」になります。
少し混乱しているかもしれませんので(ただの書き間違いでしたらすみません)、下に
整理してみます。

・鉄は、空気中で徐々に酸化しますが、条件によっては酸化物が皮膜となることで、
 それ以上の酸化(≒腐食)が防がれる場合があります。
・鉄は、水素よりもイオン化傾向が大きいので、乾燥した空気中よりも、水が共存する
 場合の方が酸化しやすくなります。
 このときも、酸化皮膜ができることで、それ以上の酸化を防ぐ場合があります。
・酸素は酸化力があるため、これが溶けた水中の鉄は、より酸化されやすくなります。
・塩化物イオンは、鉄の酸化皮膜を溶かす(水に不溶性の酸化物を、水溶性の塩化物に
 変える)働きを持つので酸化皮膜をできにくくするので、鉄を腐食しやすくします。
 (ここで塩化物イオンが溶かすのは、あくまで「(酸化された(=電子を奪われた)後の)
  酸化鉄としての鉄イオン」で、金属鉄ではないことに注意)
・一方で、塩化物イオンが存在すると、酸素分子は水に溶けにくくなるので、塩化物
 イオンがある濃度を超えると、それより薄い場合に比べて鉄は腐食しにくくなります。

これらのことから、「水・酸素・塩化物イオン」が共存できる「3%よりも薄い濃度の
食塩水中」で鉄は最もさびやすくなりますが、「飽和食塩水」に沈めた場合も、
全くさびない(或いは空気中よりもさびにくくなる)わけではありません。
(なお、「沈める」のではなく、皿のような薄い容器に、鉄が空気に触れるかどうかぐらい
 の量の食塩水を入れた場合は、たとえ液が飽和状態でも鉄と酸素が接触できるので、
 非常にさびやすくなります)

No.2です。

> 酸素が水に溶けにくくなるってことは
> 錆びにくくなる≠腐食が止まるなので
> 鉄の電子は溶け出され続けるってことですよね?

「腐食が止まる=鉄の電子の放出が止まる」になります。
少し混乱しているかもしれませんので(ただの書き間違いでしたらすみません)、下に
整理してみます。

・鉄は、空気中で徐々に酸化しますが、条件によっては酸化物が皮膜となることで、
 それ以上の酸化(≒腐食)が防がれる場合があります。
・鉄は、水素よりもイオン化傾向が大きいので、乾燥した空気...続きを読む


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