金属の腐食に影響を与えるいくつかの要因
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1、空気の相対湿度 空気の相対湿度とは、絶対湿度(空気中に含まれる実際の水蒸気量、グラム/立方メートル)と飽和湿度(空気中で水蒸気が飽和した量で、これを超えると水蒸気が水滴となって降りてくる)の割合のことです。 2、空気の温度と湿度の変化 低温で高湿度の状態では水蒸気が凝結し、金属表面に露が発生して電気化学的腐食が起こり、腐食が加速される。昼夜の温度差が大きかったり、室内と室外の温度差が大きかったりすると、結露が発生します。定期的に結露が発生すると、腐食が最も深刻になる。湿気の多い梅雨時、特に暑く雨が多い、または霧の多い地域や、相対湿度が高い季節には、金属の腐食が最も起こりやすい。 3、溶液の酸性・アルカリ性 溶液中の塩化物は腐食速度に大きな影響を与えます。塩霧、手の汗、熱処理による残留塩分、溶接後の残留スラグなどには塩化物イオンが含まれており、きちんと洗浄しないと錆が発生しやすくなります。 4、大気中の腐食性ガスによる汚染 最も危険なのは大気中の二酸化硫黄(SO2)である。SO2は水に溶けると亜硫酸H2SO3になり、さらにSO2が酸化されて三酸化硫黄(SO3)になると、その吸湿性はさらに強くなり、水溶液の腐食性もより激しくなる。特に、硫化水素(H2S)、アンモニア(NH3)、塩酸(HCl)などを排出する化学工場の影響によって、金属の電気化学的腐食が加速される。 5、大気中の酸素 金属は大気中で錆びるが、水分と酸素がその主な要因である。大気中には大量の酸素が存在し、その体積は空気の約1/5を占めている。大気中で金属表面に吸着した水膜は非常に薄く、酸素は容易に溶解し浸透する。これにより酸素の脱分極過程がかなりスムーズに進行し、大気による腐食において主要な役割を果たす。6、空気中の汚染物質 空気中の汚染物質、例えば煤煙や煤灰などの炭素および炭化物、金属酸化物、砂土、塩化ナトリウム、硫酸、その他の塩類の粒子などは、特に水蒸気と共に作用することで、金属表面の水膜や不動態膜を容易に通過し、不動態層内の酸素イオンを追い出して置き換え、可溶性の塩化物となり、金属の陽極溶解腐食を引き起こし加速させる。 2SO2 + O2 → 2SO3SO3 + H2O → H2SO4
H2SO4 + Fe → FeSO4 + H2
4FeSO4 + O2 + 2H2SO4 → 2Fe2(SO4)3 + 2H2O
Fe2(SO4)3 + 6H2O → 3H2SO4 + 2Fe(OH)3
資料によると、1分子の硫酸は少なくとも100個の鉄原子を腐食させるため、その腐食の影響は非常に大きいことがわかる。また、塩霧やほこりは、本来吸湿性と腐食性を持っており、金属表面に付着すると金属の腐食を促進します。