チタンとさび

チタンは環境因子で劣化しない

紫外線を受けて部屋の本が色褪せたり、酸化してゴムが劣化したり、身の回りには酸化して劣化するものがありますが、チタンは環境からの影響を受けて自然に劣化することが無い金属です。
お寺の屋根瓦は、数十年に一度葺き替えをしないと雨風で傷んできますが、浅草寺のチタン製屋根瓦はもう半永久的に葺き替える必要がありません。

酸素と結び付いて酸化しても劣化することはないのがチタン

酸化とさびを混同している人がとても多く、まったく畑違いの表現をよく見かけます。用途を持った材料として金属を捉えるような時、結婚指輪の材質的な側面で考える時、酸化したチタンは材料として劣化してはいないので、酸化してもさびてはいないのです。むしろ金属として向上しているのです。さびとは劣化という質のことを指している表現であり、酸化という化学変化は質の劣化とイコールではありませんから、酸化を”さび”というのは次元の違うことを混ぜてしまっていることになります。しっかり区別したいと思います。チタンは酸化することで貴金属の質と肩を並べられる金属へと上質な金属になるからです。チタンの酸化は質の向上です。
酸化の定義は酸素と結び付く、電子を失うこと。電子を手放す、電子を渡すとも言いますし、電子を奪われるとも言います。
銅が酸化すれば銅原子が電子を酸素電子に渡すことで、銅イオンと酸化物イオンとになります。そしてイオン結合によって酸化銅になります。この一連の流れが酸化です。

鉄の酸化とさびによる向上

鉄の錆びですと、鉄は劣化の赤さびと向上の黒さびの 両極の2つのさびがあります。さびた植木ばさみ、葉っぱや枝の水分H2Oでさびて切れなくなった挟み、赤さびFe2O3が発生した水道管、古くなった自転車の錆び、すべて鉄錆びは材質の劣化へ向かっていきます。チタンの酸化とはまったく反対方向のベクトルです。
黒さびはチタンのように向上するさび。
赤さび(Fe2O3)…赤茶色 非常にもろい。
黒さび(Fe3O4)しさんかさんてつ…表面を黒さびでコーティングすれば中身が赤さびとなるのを防げます。
・酸化鉄…黒色,電気を通さない,塩酸に溶けない。
・反応前の鉄は塩酸に溶けて水素を発生するが反応後の酸化鉄は塩酸と反応しなくなるのです。
チタンの酸化も黒錆びのように材質的に向上するさびです。


化学式だけとらえれば物質の結合といった言葉上の反応式となりますが、実生活における物性、物の材質として「チタンは錆びますか?」と尋ねる理由は、自然界において実用材料として劣化が進むのかを尋ねているのです。つまり「チタンは経年劣化しますか?」「チタンは鉄のように朽ちていったりシルバーアクセサリーのようにどんどん黒ずんでいったりしますか?」という趣旨で聞いているのです。したがってチタンは劣化しません。「チタンは錆びません」が解答となります。

"さび"とは?

金属が水溶液との化学反応によって表面から浸食さ れる現象を腐食と呼ばれます。“さび”は腐食によって溶け出した金属イオンと水溶液の化学成分との反応生成物をいいます。

チタンの水酸化反応最も深いと言われるマリアナ海溝は10000mにもなり、100MPa近くの圧力となります

超臨界水(温度と圧力を調整して反応性を高めた水で、液体でも気体でもない状態にした水です)


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