錆とりは酸洗浄以外でも可能？

質問

一般に金属の錆をとるには酸で洗浄すると言う方法が知られていますが、酸以外で化学的に錆を除去するためには、還元型漂白剤（ハイドロハイター、ハイポ、ハイドロサルファイト）などで洗浄して錆を除去することはかのうなのでしょうか？

初心者的質問ですいません。ご存知の方教えてください。

回答No.2

myeyesonly · ベストアンサー

こんにちは。
金属酸化物を還元して元の金属にする、という方法はない事はないです。
ただ、非常に強い還元力が必要なので、錆び落としではなく、金属その物を作る精錬で行われています。

錆び取りに使えない理由はもう一つあって、錆びというのは、金属本体から剥離してかなり多孔質な状態になっています。
この状態で還元しても金属のスポンジみたいな状態になってしまって、元の滑らかな金属表面にはなりません。

例えば、化学の実験でよくやるのが、酸化銅２を加熱して水素ガスを通して還元して金属銅を得る実験をしますが、ピカピカの銅にはなりません。

ご質問であげられた還元剤で金属酸化物を還元するには力が弱すぎると思います。

お礼

回答ありがとう御座います。出来ましたら補足事項にお答えいただけるとありがたいです。

補足

＞非常に強い還元力が必要なので、錆び落としではなく、金属その物を作る精錬で行われています。

つまりは、錆落としには非常に強い還元力が必要なので還元力の弱い還元型漂白剤では錆落としには使えないということですね。

＞錆び取りに使えない理由はもう一つあって、錆びというのは、金属本体から剥離してかなり多孔質な状態になっています。この状態で還元しても金属のスポンジみたいな状態になってしまって、元の滑らかな金属表面にはなりません。

なるほど、その為、元のような滑らかな表面を得る目的から、酸性溶液中でその多孔質な部分をすべて溶かしきってしまう為に、酸性溶液中で錆落としを行うということなんですね？
ただ、錆落とし後の状態がスポンジのような状態でも還元力さえ強い還元剤さえあれば（もし存在するなら）、酸性溶液中でなくとも、錆を落とすことは可能という事なのでしょうか？それともやはり、スポンジのような状態になっている奥の部分にまでは還元剤が浸透せず、錆は取りきれないということになるのでしょうか？

回答No.4

myeyesonly

お呼びでしたね。遅くなりました。m(__)m
＞スポンジになってもいいから・・・という事であれば、無理やり強力な還元剤で還元する事は可能です。
しかし時間がかかるのは、前の方のとおりです。
先に例であげた酸化銅を水素中で加熱する実験では赤い銅の粉が得られますが、酸化銅の粉ではなく、あらかじめ銅の網を焼いて酸化銅にして黒くしておいた物を使う方法もあります。
この場合、剥離した銅の粉とざらざらの、一応、銅の色をした金網が出来ますがピカピカにはなりません。
この反応が進み易いのは、水素は分子が非常に小さいため、金属の中に入り込む事が可能だからです。
※脱線しますが、鉄の中に水素が入り込んで鉄をボロボロにしてしまう水素脆性という現象は結構有名で溶接や水素を発生する物やロケットの燃料タンクや配管などでも非常に重要な問題です。

なので水素のような金属の結晶格子の中にまで入り込んでしまう還元剤なら割と可能ではありましょうけど、液体の還元剤では、No3 様の回答の通りになるでしょう。

お礼

なるほど、よくわかりました。
再びのご説明ありがとう御座いました。

回答No.3

kb-nike

ANo.1 の補足です。
錆が固体状態では還元剤が有効に働かない理由：
「さび取り」にかぎらず、反応系一般に、反応が進むためには、反応にかかわる反応物同士の接触が必要です。

液体あるいは溶液状態では反応物は分子（あるいはイオン）の粒子として動き回っています。
固体状態では大きいカタマリになっています。

反応は反応物の接触（衝突）によって生じます。
溶液では溶液中の反応物がすべて反応に参加できますが、固体では表面にある反応物しか参加できません。
従って、固体状態では反応の進み方が非常におそくなります。

お礼

なるほど、つまりは、溶液を攪拌してやれば、反応物同士の接触が増加する為、酸性溶液中でなくとも反応が促進するものの、＃２さんのお話も総合すると、ハイドロサルファイトなどの還元型漂白剤では錆を落とすほどの還元力を持ち合わせていないため錆落としにまでは至らないということなんでしょうか。

ありがとう御座いました。

回答No.1

kb-nike

まず、
ハイドロハイターについてはしりません。
ハイポ、ハイドロサルファイトは「亜ジチオン酸ナトリウム」です。

「錆」と言う以上、固体状態にあるわけで、還元剤を有効に働かすためには、「錆」を溶かさなければ成りません。

多くの金属酸化物は酸性溶液で溶かすことが出来ます。
（アルミニュウムのような両性の金属の酸化物は強アルカリ溶液で溶かすことができます。）

しかし、
「亜ジチオン酸ナトリウム」は酸性溶液中では自身が分解してしまう。
「亜ジチオン酸ナトリウム」は、多くの金属について酸化物から金属へ還元できるほど強力な還元剤ではない。

したがって、「亜ジチオン酸ナトリウム」によって錆を取ることは難しいと思います。

お礼

回答ありがとう御座います。出来ましたら補足事項にお答えいただけるとありがたいです。

補足

＞還元剤を有効に働かすためには、「錆」を溶かさなければ成りません。
＞多くの金属酸化物は酸性溶液で溶かすことが出来ます。

なるほど、、金属の錆をとるためには還元作用のみではなく、酸性溶液中に錆を取りたい金属があること　の二つの条件が必要であるということが判りました。つまり、酸性溶液中で自身が分解せず、安定に存在できる還元型漂白剤が存在するなら、錆とりに使用可能ということですね？

ただ、酸は元々錆とりに使用できるのですから、そこにわざわざ酸性溶液中で分解しない還元型漂白剤など入れなくとも良いということになりそうですね。

ところで、錆が固体状態では還元剤が有効に働かない理由はなんなんでしょうか？（固体でも還元剤が接触している部分はあるわけですからその部分で還元反応は起きないのでしょうか？
（つまりは、金属酸化膜が厚い錆などの場合に酸性溶液中でないといけないということですか？）
・・すいません。初心者的疑問で・・