電気化学

腐食をざっくり一言でいうと，金属がイオンになって液体に溶け出す． ここで問題になるのが，次のどちらかが早いか？ ①金属がイオンになる ②イオンが液体に逃げていく ほとんどの人は，金属がイオンになる＝腐食速度と理解する． ②を教えるのは大学でかなり専門的な授業になる． イオンが金属表面にたくさん留まってしまうと，水(分子)が金属に届き難くなる その結果，金属がイオンになることができなくなる． 「イオンの交通渋滞」によって腐食速度は頭打ちになる場合もある． ①と②のどちらが早いかは条件によるが， その条件の組み合わせが腐食の難しさである． その辺りを徐々に紹介していきます！

腐食を語る上でどうしても避けては通れない用語の代表格である． 酸性，アルカリ性の指標となるｐHを理解するには欠かせない「モル濃度」 モルという響きがなかなか馴染めない人が多いと思う． もし，チームという言葉が存在しなかったら， サッカークラブAの11人とクラブBの11人が対戦しました． という具合にいちいち人数で表現するのは鬱陶しい． サッカーチームは基本11人と認知されていれば，AチームとBチームが対戦しました． という具合に人数を表記しなくても済む． 腐食の世界でいうと，例えば鉄が1g溶けました， 鉄イオンの数は約10^22個（10の22乗：０が22個）という具合に無駄に数字が大きくなる．…

下水道管の腐食原因として，硫化水素から生じた硫酸と言われることがある． 微生物が汚物を分解して，硫化水素（硫黄温泉地のにおい）が発生するのは何となく理解できるが， さらに微生物が硫化水素から硫酸を作ると言われてもピンとこない． 自然に硫酸が作られるというのは，よくよく考えれば怖いことである． 八潮道路陥没では硫化水素が発生しやすかったところに焦点があたっているが， 硫酸が出来やすかったかどうかは注目されていないと思う． 現場を見たわけではないので憶測にすぎないが， 硫酸ができやすい環境に水道管が置かれていたのが真の原因ではないかと考える． 話は変わるがエイリアンの体液は硫酸であり，金属をあっと…

1円玉や１００円玉，５００円が腐食しているのを見たことがないはず． １０円玉はこげ茶に変色（腐食）し，５円玉も少し変色しているはず． 腐食しないのは酸化膜によるものであり，変色も酸化膜によるものである． 酸素が電子を買い取る値段よりも，電子の売値が高い金属(金や白金)を除き， ほとんどの金属は酸素に電子を買い取られ，金属イオンになる（腐食する）． この時，金属上では電子を放出して金属がイオンになる場所と酸素が電子を買い取る場所が離れていてもOKなのだが， 同じ場所で取引を行うことも可能である． 詳細な説明は抜きにして，金属と酸素の電子の売買がその場で行われると，酸化膜ができる． この酸化膜は電…

■腐食という料理の材料 ・金属 ・水 ・酸素 ■腐食の作り方 ①金属と水を接触させる…水は市場 ②水の中に酸素を溶かす…小さすぎて見えないが酸素の泡が水中に存在している ③酸素が金属にぶつかる…酸素は金属に電子を渡すように脅迫する ④金属は電子を酸素に渡すため，どこかで新しい電子を調達しなくてはならない ⑤金属が水中に溶け出すときに新しい電子が手に入る ⑥新しい電子は金属中をバケツリレーして酸素に献上される ⑦酸素はマイナスイオン(水酸化物イオン)に変化しようとする ⑧同時に金属は溶けてプラスイオンになろうとする ⑨水中のイオンバランスは±０となるので電子の売買取引が成立する ⑩溶けた金属イオ…

腐食といえば，「カソード」といった具合に避けては通れない用語であるが， これがまた覚えにくく，腐食初心者を泣かせる最大の障壁である． 腐食における「卵が先か？，鶏が先か？」に相当するのが， 電子の取引(バケツリレー)は「アノード(売り手)が先か？カソード(買い手)が先か？」である． 個人的には，カソード（買い手）が先であり，切り込み隊長的な存在を示すと考える． カソードの覚え方はシンプルに「電子の買い手（かいて）」の「か」となる． もし，ソードまで覚えるなら，「ソード(切り込みの剣)を持った買い手」である． 単語の音で覚えるのではなく， ソードを持った買い手(切り込み隊長)が襲い掛かってきて腐…

「電池」，腐食よりもポピュラーでありながら， その中身をちゃんと理解している人はかなり少ない， 挨拶（こんにちは）に近い言葉に思える． 電気を貯める池と表現されるが，電気って何という具合に 考えれば考えるほど，電池の意味・本質探しの旅がはじまってしまう． 池というよりも，電子を売りたい金属と電子を買いたい金属がいる市場のようなものである． 金属が電子を売る行為をアノード（あの～どうぞと渡す姿で覚える）と呼ぶ． 電子の売値は，その金属と接している溶液(市場)で決まり，電位（電子の位）と呼ぶ． 電子の買い手に電子を送る行為を電流（電子のバケツリレー）と呼ぶ． 金属が電子をバケツリレーする際，バケツ…