The scratchy steel wool that clean up your grimy pans are more working; it is absolutely magnificent when lit on fire, as Reddit user ChazDodge showed in recent video that makes the wired, burning puff look like the death of the planet Krypton.これは、RedditユーザーのChazDodgeさんによる、毛羽立った燃える毛糸がクリプトンの死のように見える最近の動画の中で示されました。
クリプトン星のような核の連鎖反応による爆発ではありませんが、燃えるスチール ウールが作り出す光のショーは、高速酸化によってもたらされます。 何かが燃えるときはいつでも、酸化が起こっているのです。 これは、原子、分子、イオンが1つ以上の電子を失うことを意味します。 たとえば錆は、酸素が鉄にぶつかると発生し、その過程で鉄は電子を失い、酸化鉄を形成します。 錆びは、Redditの投稿にある、スチールウールを構成する金属片が燃える（酸化する）反応のスローバージョンです。
しかし、私たちは、ステンレス鋼（鉄を含む）の調理器具を、不慮の火花で燃え上がることを予期せずに使っています。 バッファロー大学の化学准教授であるジェイソン・ベネディクトは、「調理器具のような鉄の塊が燃えない理由は、体積に対して表面積が小さいからだ」と Live Science に語りました。 鉄が錆びると、実際に反応で熱が発生しますが、それはごくわずかな量です。 また、大きな鉄の塊は、その熱エネルギーの多くを吸収し、塊の温度が上がる前に放熱することができます。 (この効果は、茹でたパスタをかき混ぜるときに金属製のスプーンを加熱するとわかります。小さなスプーンではすぐに熱くなって持てなくなりますが、大きなスプーンでは時間がかかります)。
一方、スチールウールは細い繊維がたくさん集まってできているので、より多くの鉄原子が空気中の酸素と接触している。 熱を加えると、鉄にエネルギーが加わり、鉄が他の元素と反応しやすくなります。
「熱を加えるということは、エネルギー障壁を乗り越えて、反応をより速く起こすということです」とベネディクトは言います。 いったん反応が始まると、それ自体が熱を発するので、隣接する原子を加熱します。 鉄の塊であれば、その熱は他の多くの鉄原子に伝わります。 しかし、細い鉄の繊維では、熱を吸収する固形物が少ないため（空気は熱を吸収するが、固形物よりはるかに効率が良い）、燃え続けるのである。
酸素との接触は、スチールウールの鉄がどれだけ速く、どれだけ熱く燃えるかに重要である。 (スチールウールには粉石けんなどの化学物質が付着していることが多いが、鉄だけが燃焼し、酸素と混ざり合っているのである)。
空気は酸素が20％ほどしかないので、マンガのダイナマイトの導火線のような半端な速度で燃焼が起こります。 ビデオではそれが起こっています。鉄を燃やすには十分な酸素がありますが、一度に燃え上がるには十分ではありません。 また、木に例えることができます。 小さな炎に息を吹きかけると、余分な酸素が薪を速く燃やすことができます。一方、昔ながらの薪ストーブの吹き出し口を閉めると、火が消えて燃えさかるようになり、ゆっくりと燃えるようになります。
粉末状の金属が燃えやすいので、溶接に使われるのもこのためです。 テルミットは鉄とアルミニウムの粉末を混ぜたもので、十分に加熱すると酸素と反応して高温で燃え始めます。 テルミットは7月4日にも登場します。線香花火に塗られる原料です。
Editor’s Note: この記事は、酸化とは酸素を得ることではなく、電子を失うことであることを示すために更新されました。
Original published on Live Science.
最近のニュース