犠牲金属

犠牲金属は、陰極防食において犠牲陽極として使用される金属であり、主金属の腐食や錆を防ぐために腐食する。^{[ 1 ]}亜鉛メッキにも使用されることがある。

方程式

2つの金属が接触し、水が存在すると電気分解が起こります。^{[ 2 ]}よく知られている例として、亜鉛（Zn）と鉄（Fe）の反応があります。亜鉛原子は鉄よりも電気陽性であるため、鉄よりも優先的に電子を失い、その結果、亜鉛は酸化されて腐食します。

亜鉛(s)→亜鉛^2歳以上(aq) +2e (酸化)

第一原理からの容量導出

犠牲金属の容量は、次のように第一原理から計算できます。

• 1 kg Al = 1000/27 モル Al
• 1 kg Al = 3 x 1000/27 モルの電子
• 1 kg Al = 3 x 1000/27 x 96494 クーロンの電荷（ファラデーの原理による）
• = 10.72 x 10 ⁶アンペア秒の電荷/Kg Al (1 クーロン = 1 アンペア秒)
• = 10.72 x 10 ⁶ /3600 = 2978 アンペア時間/kg

同様の計算により、亜鉛とマグネシウムの容量はそれぞれ 1 キログラムあたり 825 アンペア時間と 2206 アンペア時間になります。

用途

犠牲金属は、他の金属の腐食を防ぐために広く使用されています。例えば、亜鉛メッキ鋼がこれにあたります。^{[ 3 ]}多くの鋼鉄製品は、鉄よりも電気陰性度が高い亜鉛の層でコーティングされています。そのため、亜鉛は鉄よりも優先的に酸化され、鉄が錆びるのを防ぎます。^{[ 4 ]}同様に、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属の犠牲棒を石油掘削装置や船体に取り付けることで、錆びや破損を防ぐことができます。マグネシウムも同様に、陸上のパイプラインや石油精製所などの設備で使用され、その高い駆動電圧は、陸上の土壌の抵抗を克服するのに適しています。^{[ 5 ] [ 6 ]}

参照

• 電気化学系列の金属
• 腐食工学

参考文献

1. 「ガルバニック腐食」 www.nace.org . 2018年12月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。2018年12月21日閲覧。
2. ブレット、クリストファー・MA (1993).電気化学：原理、方法、および応用. アナ・マリア・オリベイラ・ブレット. オックスフォード: オックスフォード大学出版局. ISBN 0-19-855389-7. OCLC  26398887 .
3. フォンタナ、マーズ・G. (1987).腐食工学（第3版）. ニューヨーク: マグロウヒル. ISBN 0-07-100360-6. OCLC  77545140 .
4. トレザウェイ, ケネス・R.; チェンバレン, ジョン (1988).科学と工学を学ぶ学生のための腐食. ハーロウ, エセックス, イギリス: ロングマン・サイエンティフィック・アンド・テクニカル. ISBN 0582450896. OCLC  15083645 .
5. ロマノフ、メルビン (1964). 「鋳鉄管の外装腐食」 . Journal AWWA . 56 (9): 1129– 1143. Bibcode : 1964JAWWA..56i1129R . doi : 10.1002/j.1551-8833.1964.tb01314.x . ISSN 1551-8833 . 
6. ロマノフ、メルヴィン（2019年10月17日）「モノグラフ - 地下土壌腐食」（PDF）米国NIST政府。

さらに読む

• ブレット CMA、ブレット AMO、『電気化学、原理、方法、および応用』オックスフォード大学出版局、(1993) ISBN 0-19-855389-7