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鉄のはなし余話
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錆びない鉄
鉄は錆びやすい金属です。
普通、私達が使う鉄は鋼と言うもので通常0.02〜約２％の炭素を含んでいます。
炭素量が0.02％以下のものを純鉄と言いますが、更に純度をあげた鉄を、
0.001モル濃度の食塩水に２時間浸した時、
純度99.995％の鉄では錆びるが、
純度99.999％の鉄では錆びないという研究結果が出ています。
この超高純度の鉄は、白金のように輝き、大気中に１年以上放置しても錆びないそうです。
超高純度の鉄は、製法上やコスト面でまだ研究室段階のものですが、この研究成果によって、鉄の他にも超高純度化によって優れた性質を持つ金属材料が得られる可能性が出てきました。こうした技術の進歩による新しい金属材料の出現が期待されます。
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磁石
磁石は皆さんご存じのように鉄で出来ています。
鉄は鉄合金を含めると
磁石になるもの、磁石にならないもの、
磁石になるものでも
永久磁石（子供が遊びに使うＵ字形の磁石など）と
電磁石（芯となる鉄に電線を巻き、電気を流した時だけ磁石になるもの）
があります。同じ鉄でありながら鉄の純度や含まれる成分によってこのように性質が異なっています。
磁石に吸着する強磁性体の金属は、鉄の他に「鉄属の金属」でコバルト、ニッケルがあります。
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磁石の応用
磁石を応用したものに、モーターや発電機があります。
モーター
電流を流して回転力をだす装置です。家庭にあるものでは洗濯機、冷蔵庫、自動車のセルモータ、ビデオやテープレコー
ダーに使われています。ラジカセやＭＤの小型化が可能になったのは高性能の磁石が開発されたことによるものです・
発電機
こちらは、水力や蒸気などの力を使って発電機を回し電力を取り出す装置です。小型のものでは自転車のライト用発電機があります。
鉄もこうした機能まで含めると、素材として、製品として我々に物質的な豊かさを 与えてくれるほかに、我々に、明るさと力を与えてくれるもので、我々の生活にはなくてはならない金属です。
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鉄と鐵
鉄は、鉄と書くのが一般的ですが鐵とも書きます。
鉄鋼会社のなかには、社名に鉄という字を使わず鐵という字を使う会社があります。その意とするところは、鉄は金（かね）を失うと書き、鐵は金（かね）の王哉と読めることにあります。
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鉄の女
鉄は強いというイメージがあります。
鉄の女といわれた人は他にもいますが、なんといっても有名なのは、イギリス初の女性宰相、マーガレット・サッチャーです。
１９７９年に首相の座についたサッチャーは、当時、激しいインフレーションがあり工業生産の伸び率が低調で経済が停滞しイギリス病と言われる状態にあった英国を、過去に例を見ない改革により復興させました。
現在、日本はデフレ状態で、当時の英国のインフレ状態とは違いますが、財政が逼迫してしている点では共通しており、このような人が求められる今の時代です。
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鉄のカーテン
第２次世界大戦の終了（1945)後、アメリカを盟主とする西側・資本主義諸国と、ソビエト連邦を盟主とする東側・社会主義国家群とが「冷戦」の形で対立状態に入っていました。
1946(昭和21)年3月5日、ウィンストン・チャーチル英元首相が演説の中で「北はバルト海のシチェチンから、南はアドリア海のトリエステまでヨーロッパ大陸に鉄のカーテンが降ろされた」と話したのが始まりで、ソ連圏の秘密主義と閉鎖性をたとえた言葉として使われるようになりました。
カーテンは、向こうが見えるような見えないような、風が吹くとゆらゆら揺れる、そんなところに風情がありよさがあります。カーテンはこのように使ってほしいと思います。
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血液と鉄
金属といったイメージはありませんが、人の血液中での鉄の話です。
血液は、体内への栄養分の補給、病原体の防御、体内の水分調整などの働きがありますが、最も大切な働きは、全身に酸素を運搬することです。
その酸素の運搬に影響をもつのがヘモグロビンと呼ばれる「血色素」です。ヘモグロビンはタンパク質の一種で血液中の赤血球の主成分です。そして鉄原子を有しており、生命活動に必要な酸素を鉄原子と結合して肺胞から取り込んで全身の細胞に送り、そこで生じた炭酸ガスを肺へと運搬します。
鉄が血液の主成分であることが示されたことでは、乾燥後粉末にした血液のなかには磁石によって吸いつけられる粒子があるという簡単な実験によってたしかめられたことがあるそうです。
金属によっては、他の金属で代替できたり、なくても問題が少ないものもあります。しかし鉄は、血液中の機能でも私たちにとってなくてはならない金属です。
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ＤＮＡ解析と鉄
ＤＮＡの解析を行う際、磁性体の鉄を使う技術があります。
直径が0.1〜１ミクロン位で、酸化鉄の磁性体を含む球状粒子（磁気ビーズ）の表面に、ＤＮＡが着くような物質をコーティングしておく。この磁気ビーズを、解析に使う試料が入った溶液にいれた後、磁石で磁気ビーズを回収することによって、解析に必要な量のＤＮＡを集めるものです。
例えて言えば、砂の中に混ざってしまった小さな鉄の粒子を、磁石で選り分ける様な作業です。
物を分析する際には、ある一定量の試料が必要であり、ＤＮＡ解析に用いられる方法の一つです。
こんな処でも鉄が使われています。 |
鉄バクテリアとタイタニック号
バクテリアは、目では見えないもので、光学顕微鏡による観察だけでは詳しい観察は無理なほど微少な生物です。
地球上のバクテリアの種類は百万とも千万とも推定されているそうですが、その中に鉄バクテリアがあります。
海底に沈んだタイタニック号をみるとツララ状に垂れ下がったものが多数付着しているとのこと。これは、鉄を食べるバクテリアによって出来たものだそうです。事実、タイタニック号は、ここ数年で急激な崩壊を始めており、あと数十年しないうちに、バクテリアに食べ尽くされ、完全崩壊するのではという予測もされているそうです。
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鉄コーティング種もみ
磁石につく種もみの話です。
苗づくりや田植えにともなう手間を省き、コストを削減するため、各地でイネの直播（じかまき）栽培の研究が進められてきました。
直播栽培として開発された種もみに、鉄コーティング種もみがあります。種もみを水に浸けて発芽の途中で止め、乾燥させたものに鉄をコーティングするものです。この種もみは磁石に付きます。
通常の直播栽培では、出芽した苗が浮き上がらないように、播種のときに田の水を落とす手間が必要となるが、鉄コーティング種もみは、鉄の比重で浮き上がることがないため、水を落とす必要がない。また、代かき後の肥沃な水を流さずにすみ、周囲の水質汚濁の軽減にもつながるとのことです。
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マンホールの鉄蓋
（円形の蓋を採用するのはどうしてか）
街を歩いていると、道路にマンホールがあり鉄の蓋がついているのをしばしば見かけます。
マンホールは、その名の通り、下水管、排水管、水道管・電線などを地中に敷設したときの共同溝などに、保守や点検のために、人が出入りする孔です。その出入り口には、一般に鋳鉄製の蓋がついていて、最近ではその蓋の表面にいろいろデザインされたり、カラーが施されたものが多くなっています。
鉄蓋の形は、四辺形、八角形などがあるが、ほとんどのものが円形です。円形が採用されるのは理由があります。もし蓋が外れてそれを元にもどすとき、四辺形、八角形では蓋の向きによって、蓋がマンホールの中に落ちることがありますが、円形ならその心配がないことです。
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化粧品と酸化鉄
酸化鉄は、鉄と酸素が化合したものです。
酸化鉄には、いろいろな種類があり、化粧品の着色顔料（色成分）として古くから用いられています。
黄酸化鉄 [FeO(OH)]、[Fe2(OH)6]は黄色(橙黄色)でファンデーションに用いられています。
赤酸化鉄 [Fe2O3 ]は役者の顔を赤く隈とりするときや口紅の色つけになどに使われます。
黒酸化鉄[Fe3O4 (Fe2O3/FeO)]はアイシャドーの色づけなどに使われます。
酸化鉄は有機物ではなく、とくに化粧品グレードのものは害が少なくパウダー、クリーム、メイキャップ化粧品に使われています。
このように、私たちは、知らずしらずのうちに、最も身近なところでも鉄を使っていることになります。
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世界の国別鉄鋼生産量今昔
1950年はアメリカの鉄鋼生産量は他国を遙かに引き離してトップにあった。
その後、ソ連の台頭、日本の台頭、中国の台頭などがあり
2015年の生産量は、中国、日本、米国、インド、韓国、ロシア、ドイツの順で
中国の躍進は驚異的であります。
出典：世界実情データ図録 |
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3,300年間錆びないナイフ
（ツタンカーメン王のナイフが隕石で作られていた）
ツタンカーメン王のミイラと共に埋葬されていたナイフ二つの内、一つめはナイフの刃は純金製だが、二つめのナイフの刃は主に鉄でできており、王が常用していたものらしい。この鉄のナイフは作られてから3，300年以上経った今でも錆が全く出ていないらしい。ツタンカーメン王の時代に、このような鉄があったこと自体が謎であった。イタリアの研究者がこの鉄を分析したところ、鉄、ニッケル、コバルトの割合が、当時エジプトに落下した隕石と全く同じだったという。古代エジプト人が隕石を利用したものと考えられるという。
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