酸化とは
金の酸化について紹介する前に、酸化とはどんなものなのかについて解説していきます。酸化とは酸素と化合すること(たとえば金属鉄Feと酸素O2が反応して酸化鉄化学式 Fe2O3をつくる)というイメージが強いですが、現在ではこれを拡張して、ある物質から水素を奪うこと、およびある元素に着目してその元素の酸化数を増大させることを総じて酸化といいます。たとえば鉄と酸素との反応で酸化鉄(III)を生じるのは4Fe【鉄】+3O₂【酸素】→2Fe₂O₃【酸化鉄(Ⅲ)】の式で示されるように、鉄の酸化数が0から+3へと増大しているので酸化となります。酸化と反対の現象を還元といいます。このように酸化と還元は必ずセットで起こるため、酸化反応=酸化還元反応ということになり、一方の元素に注目しているため酸化反応というようにとらえられています。
金は酸化しない?
金は酸化しないという事を聞いたことがある方も多いと思います。これは半分正解、半分間違いといえます。実は金は酸化します。酸化とは上述したように酸化還元反応の事であり、金属の腐食(熔解)による劣化も酸化反応のひとつです。鉄などに水分が付着し、それが要因となって赤錆がでてしまうのも酸化還元反応による金属腐食の例です。金は元素自体の安定性が非常に高く、非常に強い腐食性をもつ特殊な酸(濃塩酸と濃硝酸を混合した王水など)を除いて、酸化還元反応を起こすことはありません。つまり水分や酸素、酸や塩基などで変質することがなく、日常生活で腐食する可能性がないため金は酸化しないという認識がされているのです。
意外なもので金が溶ける?
実は、日常生活の中でも金を溶かす事のできるものが存在しています。うがい薬の定番商品であるイソジンなど、ヨウ素を有する消毒液は金を溶かすことができるのです。ただし、王水などのように急激な反応をするわけではないので少しついたくらいでしたら、流水で洗えば問題はありませんが金メッキなどの商品をしばらくつけてしまうとメッキ部分が剥がれてしまい、地金部分が見えてしまいますのでその点だけは注意してください。
※試してみたい方向け
うがい薬のイソジンで金が溶けるなんて正直信じられませんよね、そんな方は是非以下の実験をしてみてください。
DIYショップなどで少量の飾り付け用の金箔を用意し、水とうがい薬を1:1の割合で混ぜ合わせ加熱した液体にいれます。すると金箔が小さくなっていくのがわかると思います。これを利用することで自宅で金メッキをつける方法もあるので興味のある方は検索してみてください。
金の優れた特性について
金には上述したように耐腐食性以外にも様々な優れた特性があります。
古くから人々の富の象徴として重用されている輝き
金の一番の特徴といっても過言ではないのが、この輝きだといえます。この輝きは古くから人々を魅了し、富や権力の象徴として利用されてきており、現在でもジュエリーや金貨の素材として欠かせないものとなっています。
優れた展延性
展延性とは、その物質に圧縮する力を加えた際の変形する能力を指す展性と引っ張る力を加えた際の変形する能力を指す延性を組み合わせた言葉で、金はこの性質が優れています。展性は鍛造や圧延で薄いシート状に成形できる能力で表されることが多く、金の場合は1gの金で約1平方メートルまで拡げることが可能で、厚さは0.1ミクロン(一万分の1ミリメートル)にもなります。また、延性では金線にすると1gで約3,000メートルまで延ばすことが可能です。このように展性と延性を両方とも高い水準で行える金属は少なく、金の優れた特性のひとつといえるでしょう。
優れた電気伝導率や熱伝導率
金は優れた電気伝導率や熱伝導率を誇っており、電子機器の部品としても重宝されています。みなさんが所持しているスマートフォンやパソコンなど生活に必要不可欠な電子機器のほとんどに金がメッキとして極少量ではありますが使われています。近年では、このメッキの金を再利用しようとする動きが活発になっており、都市鉱山として注目を集めています。
まとめ
金はこのように優れた特性があり、酸化することがほとんどありません。しかし、金を加工する際に割金を用いた場合は金製品でも錆てしまったり変色する恐れがありますので金だからと雑に扱うのではなく、大切に扱うことで金特有の輝きが長く保たれ、愛着のあるアクセサリーになっていくと思います。今回は金の特性についてご紹介しました。今回の記事で金の魅力を少しでも伝える事ができたなら幸いです。