カチッと打つとなぜ光る？金属の火花と火打石のひみつ

金属同士が激しく擦りあう時に火花が飛び散りますよね！キラキラ輝く火花はいったいなにで、どうして飛び散るのでしょうか？

火花が散る仕組みと火打石の正体
もっと知りたい人へのステップアップ
道具と知恵のつながり
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火花が散る仕組みと火打石の正体

金属同士をこすり合わせたときや、火打石を打ったときに何が起きているのかを順番に見ていきましょう。

なぜ金属から火花が出るの？

・正体は燃えている金属の小さな粒

火花は光の粒のように見えますが、実は削り取られた金属の破片そのものです。強い力で金属同士がこすれ合ったり削られたりすると、目に見えないほど細かな粒が飛び散ります。

・摩擦の熱で一気に燃え上がる

硬いもの同士が激しくぶつかると、摩擦熱（こすれ合って生まれる熱）が発生します。細かく削られた金属の粒はとても小さいため、この熱だけですぐに温度が上がります。そして空気中の酸素と激しく結びつく酸化反応（燃焼）を起こし、白やオレンジ色に光りながら飛び散るのです。

火打石ってどんな石？

・石が燃えているわけではない

火打石という名前を聞くと、石そのものが燃えて火花になっているように思えますよね。ですが、光って燃えているのは石ではなく、一緒に打ち合わせている金属のほうです。

・金属を削るための「硬い石」

昔から火打石として使われてきたのは、石英（せきえい）やチャート、玉随（ぎょくずい）といった非常に硬い鉱物です。これらの石のかどで「火打金（ひうちがね）」と呼ばれる炭素を多く含んだ鉄を強く削り取ることで、削れた鉄の粉が摩擦熱で燃えて火花になります。

・火をつけるには工夫が必要

飛び散る火花は一瞬で消えてしまうため、そのまま薪（まき）などに当てても火はつきません。そこで昔の人は、枯れた植物などを炭のように加工した「火口（ほくち）」に火花を落とし、まずは小さな火種を作ってから火を大きく育てていました。

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もっと知りたい人へのステップアップ

・「酸化発熱」と表面積の関係

かたまりの鉄はマッチの火を近づけても燃えませんが、細かな粉末（スチールウールなど）にすると空気と触れ合う面積が広くなり、簡単に燃やすことができます。この「体積に対する表面積の広さ」と「急激な酸化」について調べてみると、化学の面白い性質が見えてきます。キーワードとして「スチールウールの燃焼」「比表面積」を調べてみてくださいね。

・鉱物の硬さを測る「モース硬度」

なぜ特定の石だけが鉄を削ることができるのかは、鉱物の硬さの基準である「モース硬度」を調べるとよく分かります。火打石に使われる石英はモース硬度が「7」あり、昔の鉄（火打金）よりも硬い性質を持っています。身の回りにある物の硬さ比べを調べてみるのも楽しいですよ。