鉄の腐食の電流密度が、全面で一様に1.0 µA/cm²であるとき、腐食で表面が後退する速さはどれに最も近いか。鉄は Fe²⁺ として溶けるとし、モル質量55.85 g/mol、密度7.87 g/cm³、ファラデー定数96485 C/mol、1年を3.15×10⁷ s とする。

正解：C. 約12 µm/年

単位面積あたり1秒に溶ける質量は iM/(nF) = 1.0×10⁻⁶ × 55.85/(2 × 96485) ≈ 2.9×10⁻¹⁰ g/(cm²·s) で、密度7.87 g/cm³で割ると、後退の速さは約3.7×10⁻¹¹ cm/s です。1年分を掛けると 3.7×10⁻¹¹ × 3.15×10⁷ ≈ 1.16×10⁻³ cm/年、つまり約12 µm/年(11.6 µm/年)になります。約23 µm/年は n = 1 とした誤りです。約7.7 µm/年は、Fe³⁺として溶けるとして n = 3 で計算した誤りで、問題の条件と合いません。電流密度と腐食の速さが比例するので、鉄では「1 µA/cm²で約12 µm/年」が、腐食電流から寿命を見積もるときの換算の目安になります。