腐食概論:腐食の基礎

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  【電荷保存則と腐食】

 現象を化学反応で表記する場合には,従うべき法則がある。その中の基本法則には,反応前後の質量が維持される質量保存の法則,反応前後の元素の質量比が常に変わらない定比例の法則(倍数比例の法則),及び反応前後で電荷の総量が変わらない電荷保存則(電気中性条件ともいう)がある。

金属表面での物質移動

物質移動(模式図)

 鋼の湿食では,後述の酸化還元反応で解説するように,酸化反応の場所と還元反応の場所が異なる。
 右図に示すように,酸化反応で生成した電子は,鋼の内部を通って還元反応の場所に移動する。電荷保存則に従うためには,電子の移動量に見合う電荷が,鋼に付着する水膜中を移動しなければならない。
 
 一般的に,腐食が発生する条件の水膜中には,水膜の電気抵抗率に見合う電解質(支持電解質ともいう)が含まれている。
 
 電荷保存則に従うため,水膜中ではプラスイオン(例えば塩水のNa+など)が酸化反応の場所から還元反応の場所に向い,マイナスイオン(例えば塩水のCl-など)が逆方向に向って移動する。

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