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ガルバニック腐食

1800
  • Luigi Galvani
  • Alessandro Volta
Galvanic corrosion experiment with zinc and copper in electrolyte solution, measuring electrochemical reactions.

(画像はイメージです)

ガルバニック腐食とは、電解質の存在下で一方の金属が他方の金属と電気的に接触した際に、一方の金属が優先的に腐食する電気化学的プロセスである。これは、異種金属が二金属対を形成し、より卑な(より活性な)金属が陽極として腐食し、より貴な金属が陰極として作用するためである。

ガルバニック腐食の原動力は、2種類の異なる金属間の電極電位の差です。これらが接続されると、短絡した電気化学セルが形成されます。より負の電極電位を持つ金属(より卑な金属)が陽極となり、酸化されて電子と金属イオンが電解質中に放出されます。例えば、亜鉛が海水中で鋼と接触すると、亜鉛は酸化されます。[latex]Zn \rightarrow Zn^{2+} + 2e^-[/latex]。

同時に、より貴な金属(より正の電位を持つ)が陰極となり、そこで還元反応が起こります。陽極から放出された電子は、金属接続部を通って陰極に移動します。海水のような中性または酸性の電解質では、還元反応は通常、酸素の還元です。[latex]O_2 + 2H_2O + 4e^- \rightarrow 4OH^-[/latex]。

The rate of galvanic corrosion is influenced by several factors, including the potential difference between the metals (a larger difference leads to faster corrosion), the ratio of the cathode-to-anode surface area (a large cathode and small anode is the worst-case scenario, leading to rapid localized corrosion of the anode), and the conductivity of the electrolyte. The Galvanic Series, which ranks metals and alloys by their electrochemical potential in a specific electrolyte (commonly seawater), is a critical tool for engineers to predict and prevent this type of corrosion by selecting compatible materials.

UNESCO Nomenclature: 2203
電気化学

タイプ

化学プロセス

混乱

基礎

使用法

広く普及している

前駆物質

  • ルイージ・ガルヴァーニによる「動物電気」の発見(1780年代)
  • Alessandro Volta’s invention of the voltaic pile (1800)
  • Michael Faraday’s laws of electrolysis (1834)

アプリケーション

  • 船舶の船体やパイプラインを保護するための犠牲陽極
  • galvanized steel (zinc coating on steel)
  • 電池(基本原理)
  • エンジニアリング設計における材料適合性の理解

特許:

NA

潜在的なイノベーションのアイデア

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関連キーワード:ガルバニック腐食、二金属対、電気化学、陽極、陰極、電解質、ガルバニック系列、犠牲陽極。

歴史的背景

ガルバニック腐食

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(日付が不明または関連性がない場合、例えば「流体力学」などでは、その注目すべき出現時期の概算値が提示されます。)

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