HOME 教育状況公表 令和3年5月14日

鉄

1.

トルコで３５００年前に出現した鉄器は農具、武器として世界史を変革し、紀元前１４００年1)ごろににアルメニア地方で開発された隕鉄を利用した製鉄技術によってエジプト、メソポタミアに脅威を与えました2)。

金属の鉄(Fe)はコモンメタルの代表格。炭素の含有量によって軟鉄、硬鉄、鋳鉄、などの鉄鋼材料として利用されます3)。磁石になる強磁性体物質。つまり磁石にくっつきます。ホウ素4)、ネオジムとの合金はビデオデッキなどに使われます5)。

自動車のボディ、鉄道のレール、磁石、橋梁、コンクリートの鉄筋、各種合金、あらゆるところに使われる金属の代表格です。亜鉛をめっきしたトタンは屋根などに、スズをめっきしたブリキは缶詰などの金属容器に使います。クロムとニッケルを含む合金はさびにくくステンレスと呼ばれます。

赤鉄鉱などの鉄鉱石にコークス、石灰石を加えて高炉で加熱還元し、銑鉄を作ります6)。空気中では酸化されて錆びます。加熱した鉄線は酸素中で火花を散らして燃焼します。

ニッケルと同様に、溶存酸素の存在下、アルカリ中で不働態化します。食品の鮮度を保つのに使われる脱酸素剤や、使い捨て懐炉（カイロ）も鉄が主成分です。

【関連書籍】7)

2.

地球の核を形成します。コモンメタルの代表格。目的に応じて様々な鉄合金が作られています。

ニッケル(Ni)、コバルト(Co)とともに磁性を持ちます。

単体は金属で、材料としての鉄は自動車のボディ、鉄道のレール、磁石、橋梁、コンクリートの鉄筋、包丁、各種合金、あらゆるところに使われる金属の代表格です。鉄単独では腐食して錆びてしまいますが1)、クロムを１２％以上添加したステンレスは耐食性に富む合金です2)。

赤鉄鉱などの鉄鉱石にコークス、石灰石を加えて高炉で還元し、銑鉄を作ります3)4)。鉄鋼業は日本の産業5)として大規模な市場を形成しています6)。

ニッケルと同様に、溶存酸素の存在下、アルカリ中で不働態化します7)。

鉄器の出現は紀元前１５００年、トルコの地においてでした。ヒッタイトが紀元前１１９０年ごろに滅亡すると、鉄器の製法はオリエント一帯に広がりました8)。

【関連講義】

無機・分析化学応用実験,9)

電気化学の庵,10)

【反応式】

  3Fe2O3 + CO →   2Fe3O4 + CO2
(反応-546)

  Fe3O4 + 4CO2 + 4CO →   3Fe
(反応-547)

  Fe2+ + 2e- ↔   Fe Eº = -0.44V
(反応-139)

3.

4.

無機・分析化学応用実験／