カッターナイフ顕微鏡写真（敷内曇）

天然砥石で研いだ表情を観察するために再挑戦
手持ちの中でもっとも曇り効果の強い敷内曇です。

まず、カッターナイフの平を黒幕＃５０００で鏡面っぽくしておきます。
その後敷内曇の上で別の砥石で泥をだしたあと、なるべく磨らずに撫でるようにしました。

敷内曇ｘ１０

敷内曇ｘ１０暗視野

敷内曇ｘ２０

敷内曇ｘ２０暗視野

敷内曇ｘ５０

敷内曇ｘ５０暗視野

敷内曇ｘ１００

敷内曇ｘ１００暗視野

[のぶ]

うめあにさん、酪農家さん、Alcesさん、ご意見ありがとうございます。色々盛り上がっていいですね。

今現在の自分の考えを書いてみますと、

天然砥石を用いた研ぎではなんらかの腐食作用があることが考えられる。（研いだ包丁がさびやすいことから）

人造、天然によらず、砥石の上で研ぐ場合、固定砥粒と遊離砥粒が存在し得る。固定砥粒が支配的な条件では、研ぎ跡は直線的になる。

遊離砥粒がどのような研ぎ跡を形成するかは不明（自分が観測していない）

腐食にしても遊離砥粒にしても、下地形成の仕方によって効果が変わると考えている。下地は、固定砥粒による傷の有無、大きさ深さなど。完全鏡面状態からスタートしてどうなるかは不明。

ということで、さらに実験を進めたいと思います。
よろしければ、お付き合い下さい。

また、実験手法などの提案歓迎します。こんな処理をしたら、こんな条件で、またどのように観測するかなど。責任は一切発生しませんので、お気楽にどうぞ。（したがいまして、その方法を採用するかどうかはお任せください。）

[酪農家]

あるけすさん、うめあにさん、のぶさん
コメントありがとうございます

どうしても、「天然は砥粒が細かくなっていくから」との理由だけで「砂模様」を形成すると言う考えは首を縦に振れません
理由は単純で、天然の砕けた砥粒と同じ大きさの粒度の人造砥石が僕の手持ちの砥石の中に必ずあるはずなんです
たとえば、「極妙超仕上砥」
なぜ、この砥石では砂模様にならないのでしょうか？
さらに、天然の砥汁を複数の粒度の異なる研磨パウダーを組み合わせて作る事（５μ（２５％）、２μ（２５％）、１μ（２５％）、０．５μ（２５％）等の組み合わせ）が出来ますが、実験はしていませんが、多分砂模様は出ないでしょう

あと、決定的な事実を１つ挙げますと、
人造仕上砥で研ぎ終えた包丁を1週間ほど使用した後に、
切刃（じゃなくてもいいのですが）を観察すると、
肉眼では見えませんが、直径数十μｍの円形の砂模様が
所々に発生しています
この砂模様は、砥石とか砥粒はまったく影響を与えていません
こんなことから、僕は砥粒説を納得出来ないんですよね・・・

[酪農家]

僕の現時点での考えでは、砂模様を形成する条件は３つ
「１．酸化させるための触媒として酸化成分（pHとか天然に含まれる酸化成分（希硫酸とか？））」、
「２．酸化に必要な酸素（大気中に有る）」、
「３．化学反応を爆発的に加速させるためのエネルギー（ストローク運動）」

たとえば、あるけすさんの砥汁漬けは２と３が不足していると考えます
極妙超仕上砥は１が足りません

僕の考えはあくまで状況証拠からの推測ですので、
完全に間違っている可能性も否定出来ません

[のぶ]

酪農家さん

考察ありがとうございます。
砂模様形成条件の3つを、砥石を使わずにそろえるとすると、
例えば、
まな板（もしくは、ほかのもの）のうえで酢をかけてこすればよいでしょうか？

[酪農家]

のぶさん
pHが低いのは鉄が酸化しやすい環境ですので、
このような環境下でテストするのは有利です
しかし、ただpHを低くしただけでは、直ぐに腐食痕は現れ難いです
僕が、身の回りの物でテストした物質は、
希塩酸（pH1),レモン汁（ｐH3) 、酢酸（pHいくつだっけ？）、塩水（ｐH8、pH7だっけ？)
このなかで極端に反応が良かったのは塩水と希塩酸
レモン汁も顕微鏡下では確認出来ましたが、肉眼では判断が難しいレベルだったと思いました
酢酸は、顕微鏡でも判らなかったような？
つまり、ｐHが低い事は腐食に有利に働きますが、
ｐHによる腐食よりも、酸化触媒（←これが具体的に何なのか判らない）による腐食の方が強く作用していると考えています
対馬黒名倉はpH13でも腐食痕を出す

つまり、身の回りの物でも、ただｐHが低いだけではだめな感じで、
酸化触媒（塩水なら「塩」が触媒）がたくさん存在する物質でテストするのが良いかと思います
で、このようなものを身の回りで探しますと・・・・

[酪農家]

タマネギ？
ですかね？
pHは不明ですが、タマネギを切ると包丁が錆び易いです
これは、何らかの酸化触媒が含まれていると考えるのではないでしょうか？
タマネギを擦りつけて、錆びさせた後、顕微鏡で見るとどんな模様になっているか気になりますね
僕は、今までタマネギに気が付かず、試していませんので結果は確認したことがないです

補足：希塩酸と塩水中の触媒は塩化物イオン(Cl-)？

[のぶ]

柳刃で玉ねぎだの、みかんだの切ったせいだとおもいますが、顕微鏡で見たら微細なクレータ構造が刃先にでていてびっくりしました。ただ、もうといでしまったので、写真はありません。

あらためて日記にでも書こうと思いますが、腐食か遊離砥粒かという二択ではなくて、複合要因だとおもっています。

腐食で研磨という件ですが、
電解研磨という方法も電子顕微鏡用の針先の加工につかわれたりしますし、

http://www.rakuten.ne.jp/gold/uzumasa/html/671673.html
漬けるだけで切れ味復活なんていうのもあります。

ただ、自分は使おうとはおもいませんが、、

また、CMP（ケミミカル メカニカル ポリッシング）という技術も半導体の工程の中でも使われていて、化学的な作用と物理的な作用の複合作用を応用しています。

やりたいことは、鋭い刃(切れる刃）を造ることですから、作用の有無というより、どうやってそれらをコントロールするかということだと思います。（もちろん、そのために色々と作用を検討するわけですが。）

[うめあに]

酪農家さん、まず最初に僕はいろいろ調査された事を否定有りきでコメントしているのではありませんのが、話の流れ的にそうなってしまう事も多々生じそうですので、その辺の心情は御理解下さいくださいますようお願いします。

酪農家さんのコメントについて、粒径の異なるパウダーをミックスするという意図は理解できているつもりですが、問題は研磨剤とせいぜい刃物から研削された成分と、研ぎこみ時のベースとなる素材（金盤なのか人造砥石なのかは分かりませんが）しか存在しないですし、介在比率的にも？

天然砥石の場合は、前にもコメントした通り砥石自体に複数の異なる物質がありますので、研削作用がある物もあれば、鋼より軟らかくクッションの役割をする物や、砥粒の移動を滑らかにするなどの作用もあるのかもしれません。
他の介在物が多数存在する事で直接研磨剤同士が接触する頻度が低い事で乗りあげにくくなっているのかもしれませんし、天然の一粒一粒が結晶化した砥粒と決勝を破砕して細かくした人造の研磨成分の形状の違いなども、ひょっとすると関係あるかもしれません。
例えば、川の砂利と砕石状で人工的に破砕した石の形状のような。

[うめあに]

例えば腐食による凹凸形成であれば、順番として研いでいる最中に研磨・腐食のローテーションを繰り返すとして、最後は腐食で終わる必要はないでしょうか？

最後の画像では画像サイズが大きい事もあり、凹凸差がかなりあります。
腐食で形成された窪みであれば凹みの深部まで、瞬時に到達する腐食速度があると思います。
腐食で凹凸を形成するのであれば、研削速度よりも腐食して凹む速度が速い事を意味し、大きい研ぎ傷は全部消し切れないとしても、細かい研ぎ傷は腐食によって消されているはずでは？
少なくとも凹みの部分は細かい研削痕ではなく腐食痕でなくてはいけないのでは？
研削痕ができるという事は砥粒が直接触れた事を意味し、運動エネルギーも加わった事を意味していると思います。

最後の画像は画像のサイズから換算しても相当細かい研ぎ傷が並んでいますが、これが腐食によって粗い傷が浅くなったのであれば、隣り合う傷の感覚はもっと広くなるはずですが、画像の場合は隣り合う傷の感覚もかなり狭く、数カ所に確認できるこの平行で細かいピッチの傷は研削時に付いたままの状態で腐食による影響を受けていないという印象です。

[うめあに]

無理矢理なまとめ方になりますが、まず独特の凹凸と同じ形状ができたのか同じような形状ができたのか、両者は似ていますが意味合いは大きく違います。
それを確認できる最低限の大きさと解像度の画像が必要であると考えますが、今回の画像からの僕の見解は上記のようになります。
また鋼自体にも腐食に伴っての同等の変色があるのかという疑問と物理的に研削動作が行われている以上、化学的要素以外を軽視しての証明は難しいのでは？とも感じます。

相当文章がながくなるので文章をカットしました（それでも長い）ので誤解も相当生まれるかもしれません。
示せる根拠はありませんので、「また好き勝手いってるなぁ」と御容赦くださいますよう。

[うめあに]

最後に京都砥石組合発行の『記念誌 京都天然砥石の魅力』より抜粋の合の砥石成分表より、複数層の成分の平均数値を記載します。

珪素SiO2 64.00
チタンTio2 0.35
アルミニウムAl2O3 16.69
二酸化鉄Fe2O3 3.12
純鉄FeO 2.86
マンガンMnO 0.09
マグネシウムMgO 1.93
カルシウムCaO 1.64
ナトリウムNaO 2.45
カリウムK2O 2.76
水H2O 3.51
燐R2O5 0.14
計 99.84

だそうです。
僕には分かりませんが、ヒントになりますでしょうか？

[酪農家]

うめあにさん
まぁ、この件はなかなか難しく、誰もが認める決定的な事実でもでないかぎり良い結論は出そうにもありませんよね（＾＾；

さて、提示していただいた成分ですが、
正直わからないと言うのが答えなのですが、
酸化珪素とアルミナを合計すると８０％を超えるので、
白っぽい（クリーム色？）石なのかな？と思いました
あと、酸化珪素が腐食に影響するかどうかがまったく判らないのですが、腐食しないのであれば、この砥石は霞まないのかな？
腐食するなら霞むのかな？って感じです

ところで、天然仕上砥の中には、霞まないものも有りましたっけ？

[うめあに]

霞むか霞まないかでいうと肉眼では鏡面光沢の砥石と霞艶消が両極であとはどっち寄りかはありますが中間的石となると思います。

ただ鏡面光沢でもマイクロスコープで見れば独特のザラザラ面も形成しますし、研ぎ方次第でワンランク艶と深みを上げる事も可能です。
逆に砥石と研ぎ方次第でマイクロスコープ上での様子も多少変えれます。

僕のマイクロスコープ画像サイズぐらいだと天然砥泥を出して研いでもやり方次第で結構シャープな傷でかなりザラザラ感も消せるのでは？と思っています。

[酪農家]

うめあにさん
ありがとうございます
この砥石の成分には、酸化珪素を除いて酸化させる成分が無いと考えていました
なので、霞まない砥石もあるのか確認させていただきました

しかし、最も含有率の高い酸化珪素が腐食に関与するかどうか、
まったく判らなかったのですが、
明瞭には霞まないとのことであれば、霞む要因になっていない感じですね
少し霞むのはpHが低い事が原因かな？
↑レモン汁＋極妙の現象に似ている？

あと、アルミナの含有率が予想以上に高いので、線状痕が見えるのかな？

[うめあに]

酪農家さん、ひとつ例外を忘れていました。

＞ところで、天然仕上砥の中には、霞まないものも有りましたっけ？

超硬い砥石で泥が出ず、研ぎだした鉄粉はわずかに水に散る程度で、研ぎ汁はほぼ水の状態の天然仕上げ砥石は、地金とのコントラストが出にくいギラギラ銀色になる事があります。
その時の状態がマイクロスコープ上でどうなっているのかは確認した事はないですが、たいがいは肉眼で見ても傷が入りますので名倉類を使って砥泥を出して使う方が良いというか使うべきなのでしょうけど、そういった石もあらかじめ泥を出しておく事で地金とのコントラストがはっきりし、肉眼レベルの傷も普通に見る分には消えます。光にいろんな角度でかざしたりしてアラを探すように一生懸命見られたらあるかもしれませんが・・・。

そういう事もあるので泥（遊離砥粒）がある事が大きな役割を果たしているとは思います。

[酪農家]

うめあにさん

超硬い砥石の情報ありがとうございます
いろいろ考えさせられます

[酪農家]

うめあにさん

先日、教えていただいた天然砥石の成分表に関してですが、
R2O5とありましたので、Rが何か判らず「酸化成分はなさそう」と答えたのですが、
正しくはPの間違いですよね（Rは周期表にありません）
つまりP2O5（無水リン酸）でしょう

そしてこの無水リン酸は、超強力な酸化作用があるようです
普通「酸性、塩基性」はpHを使いますが、pHの1〜１４の範囲内に収まらないような、超酸性、超塩基性を示すものは、
酸度関数というものを用いるようですが、
この酸度関数を用いると、無水リン酸は「H0=-5」
比較として、「５％硫酸(希硫酸)が-0.02、100％硫酸は-12」ですから、
希硫酸の２５０倍の腐食作用があることになります

この砥石によってある程度霞むのは、
この無水リン酸の可能性であることが否定できません

天然砥石は、「無水リン酸」は量の違いが有れど、含有していそうなきがします

[うめあに]

酪農家さん、間違いかどうか分かりませんがR（燐 R2O5）で表記されています。
調べられたという事なので印刷ミスの可能性は高いですね。

超硬い砥石の話をしましたが、共名倉はどちらかというと柔らかい天然仕上げ砥石ですので、酸化作用があるとするならば泥状になった時に作用しやすいという事になります。

もしそうだとすると粒子が固定されて崩れにくい超硬い砥石よりは、泥になった方が全体の分量は多くなるかもしれません。

[うめあに]

そういえば、煙硝と言われる昔は捨てていた砥石は、硫黄分が多いらしいとの事ですが、最近は黒蓮華や青蓮華などといった名称で出回っています。
硬くて細かい刃が付くらしく最近また一部で脚光を浴びたのですが、程度の差があるのですが研ぐだけで周りが硫黄臭くなったり、研いでいる最中にもどんどん錆びたりという事がありますので、ここまでではなくともこのような傾向があっても不思議ではないですね。

うちにも一枚強力なのがありますが、少し傷を入れる物が入っている事と、研いだら指の形を縁取ったように泥が乗った刃裏側に短時間で出てくるので、錆のグラデーションを観察したら変遷具合が分かるかもしれませんね。
でも、研ぎたくないんです。刃裏は痛むし臭いし（笑）
ムカつきすぎて今の今まで所持している事を忘れていました。

あと硫黄分の多い砥石でなく普通の天然仕上げ砥石の話ですが、砥石地金の色が白っぽく出るのと黒っぽく出るのがあるように思います。
どちらもマイクロスコープでは天然独特の模様ですけど。

[酪農家]

うめあにさん

いつも詳しい情報ありがとうございます

先の僕のコメントで、希硫酸の２５０倍と書きましたが、
10万倍の間違いでしたm(_ _)m

pHもそうなのですが、これらの数値は１０の指数を表しています
希硫酸は指数が０、無水リン酸は５
つまり、１０の５乗の10万倍となります
参考ですが、「大突、新大上」は概ねpH5ですから、
中性（pH7)から見ると100倍酸性です

＞R（燐 R2O5）で表記
リンは間違いなくPなので、資料が誤表記のようですね