腐食と表面処理

水中の鋼材で、溶存酸素の濃度が場所によって異なると通気差電池ができる。腐食が集中しやすいのはどこか。

  1. A酸素の供給が少ない部分(すき間の奥や付着物の下など)
  2. B酸素の供給が多い部分(水面に近い部分など)で、ここがアノードになる
  3. C酸素の濃度差では電池ができないので、全面がほぼ均一に腐食する
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正解:A. 酸素の供給が少ない部分(すき間の奥や付着物の下など)

酸素が多く供給される部分では、カソード反応である酸素の還元が起こりやすく、電位が高くなります。そのため、酸素の少ない部分がアノードになって鉄が溶け、酸素の多い部分がカソードになる電池ができます。これが通気差電池で、腐食はすき間の奥や付着物の下、水面のすぐ下などの酸素の届きにくい部分に集中します。酸素の供給が多い部分とする選択肢は、アノードとカソードを逆にしています。酸素の濃度差だけでも電位差が生じるので、全面がほぼ均一に腐食するという選択肢も誤りです。すき間の中では、溶けた金属イオンの加水分解で溶液が酸性になり、塩化物イオンも集まるので、腐食がさらに加速します(すき間腐食)。ボルトの締結部やパッキンの下が典型的な発生場所です。

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