学校日記

5月25日 鉄を取りだそう!

公開日
2021/05/25
更新日
2021/05/27

学校の様子

 みなさん、こんにちは。
 先週、2年理科の授業では、いこいの広場で「酸化物の還元」について学習していました。
 今日は、その学習についてお知らせします。

 わたしたちの生活に欠かせない「鉄」。
 「鉄で作られているもの」と言えば、どんなものを思い浮かべますか?
 電池、炊飯器、イヤホン、やかん、ホットプレート、爪切り、包丁、ねじ、釘、シャーペン、ボールペン、めがね、自転車、・・・、ありすぎて答えきれませんね!
 この「鉄」は、放っておくとサビてしまいます。
 その「サビた鉄」、元に戻すことはできないのでしょうか?

 鉄の原料になる鉄鉱石は、鉱山で取れます。ほんの40〜50年前まで、日本にはたくさんの鉱山が存在しました。 鉱山を中心として町ができ、鉱石運搬のための道・鉄道・港などが発達し、多くの人々が全国から集まって働いていました。 しかし戦後、貿易の自由化が進み、海外の安価な鉱石の流入によって、国内の鉱山は次々と閉山に追い込まれ、現在も操業している鉱山は、数えるほどになってしまいました。
 このような歴史を持つ鉱山では、鉄鉱石から鉄を取り出しています。

 そこで、サビの原因を考えてみましょう。
 酸素が鉄と結びつくと、鉄の表面に「酸化鉄」ができます。これがたくさん集まって目に見えるようになったものが、サビなのです。このように金属のサビの原因になっているのは、酸素です。だから酸素のないところ、たとえば宇宙などに鉄をもっていけば、鉄がサビることはないのです。

 ということは、
 「サビた酸化鉄から酸素を取り除けば鉄に戻る」
のです。
 「酸化」の逆。これを「還元」と言います。

 そのために、授業では「酸化鉄の粉末に、アルミニウムの粉末を加えて加熱」しました。
 すると、花火のような炎が上がり、激しい化学反応が進んで、アルミニウムは酸化されて酸化アルミニウムになり、酸化鉄は還元されて鉄になりました。
 アルミニウムや炭素は、銅や鉄より酸化されやすいという特徴があるので、アルミニウムの粉末を加えたことで、アルミニウムが酸化鉄から酸素を奪い取ってくれたのです。

 わたしたち人間は、このような物質の性質に興味を持ち、学習や実験によって知識を得たからこそ、鉄を作り出すことができたのです。
 『知る』って、とっても楽しいことなんですね!
 S先生、F先生、楽しく学べる実験をありがとう!