元素ファミリー 包丁ほうちょうに含まれる元素たち

鋼こう

写真1　鋼製の和包丁（貝印株式会社）

鋼は，炭素Cが0.04～2％の割合で含まれる鉄Feのことです。純粋な鉄よりも強度などが増し，加工しやすくなります。

日本では「たたら製鉄」という方法で，約1400年前からつくられており，クワなどの農具，そして日本刀などに用いられてきました。鉄と酸素Oが結びついた砂鉄と木炭を混ぜて，熱風を送って高温にします。すると，砂鉄の酸素が木炭に含ふくまれる炭素と結びついて二酸化炭素CO₂となり（「砂鉄が還元された」と言います），鉄と炭素が混ざったもの，つまり鋼ができるのです。ただし鋼の包丁（写真1）はさびやすく，手入れが欠かせません。

ステンレス鋼こう

写真2　ステンレス鋼製の三徳包丁（貝印株式会社）

ステンレス鋼は，クロムCrが10.5%以上，炭素が1.2％以下の割合で含まれる鉄のことです。ほかにニッケルNiが含まれているものもあります。英語ではstainless steel，「さびない鋼」という意味で，鋼にクロムやニッケルを混ぜることによってさびにくくなります。それならクロムやニッケルを多くすればよいと思うでしょうが，硬くなって加工しにくくなったり，材料費が高くなります。

包丁（写真2）でもっとも用いられる素材である他，スプーンやフォークなどの食器や流し台（シンク）にも用いられています。

セラミックス

写真3　セラミック製の三徳ナイフ（京セラ株式会社）

セラミックスとは粘土などを焼き固めてつくられたお皿や花瓶などの陶器を指すことが多いですが，包丁（写真3）に用いられるのはジルコニウムZrと酸素が結びついたジルコニア（二酸化ジルコニウムZrO₂）という物質です。人工の歯にも使われるように非常に硬く，薄くて軽く，切れ味が良い一方で，刃が衝撃に弱く欠けやすいです。