変色:
* 定義: しばしば酸化によって引き起こされる金属の表面の変色または鈍い薄い層。
* メカニズム: 金属が空気にさらされると、酸素分子は表面の金属原子と反応し、薄い酸化物層を形成します。このレイヤーは、しばしば鈍いまたは変色したフィルムとして表示されます。
* 例: 銀色の変色(空気中の硫黄による銀硫化銀の形成)、銅色素(緑または黒の銅の形成)、およびアルミニウムの変色(金属を保護する薄い酸化物層を形成する)。
腐食:
* 定義: 金属の構造と特性の劣化を伴う、より深刻な劣化の形態。
* メカニズム: 腐食は、金属がその環境と反応するときに発生し、多くの場合、酸化と他の化学反応の組み合わせを伴います。
* 例:
* 鉄の錆び: 鉄は、電解質(塩など)の存在下で酸素と水と反応して酸化鉄(錆)を形成します。さびは多孔質でフレークが消え、より多くの鉄を腐食にさらします。
* 酸腐食: 金属は酸と反応して塩と水素ガスを形成し、金属を損失します。
* ガルバニック腐食: 電解質で2つの異なる金属が接触している場合、より活性のある金属は優先的に腐食します。
変色と腐食に影響する要因:
* 金属タイプ: さまざまな金属には、環境に反応する傾向がさまざまです。金やプラチナなどの貴金属は、腐食に対して非常に耐性があります。
* 環境: 湿度、温度、酸素、酸、塩、および汚染物質の存在は、腐食を促進する可能性があります。
* 表面条件: 金属表面の傷、欠陥、不純物は、腐食のための部位を提供することができます。
変色と腐食の防止:
* 保護コーティング: 塗料、ワニス、または金属メッキを塗ると、環境に対する障壁を形成できます。
* 表面処理: 陽極酸化(アルミニウム)、亜鉛めっき(鋼)、およびクロムティング(金属)は、保護酸化物層を形成できます。
* 環境の制御: 金属を乾燥させ、清潔に保ち、腐食剤から離れたままにしておくと、腐食を減らすことができます。
* カソード保護: 犠牲的なアノードを使用したり、電流を感動させたりすると、金属が電気化学セル内のカソードを作ることで腐食を防ぐことができます。
変色と腐食のプロセスを理解することで、さまざまなアプリケーションに適切な材料を選択し、メソッドを防止してメタリック構造の寿命を延ばす方法を実装することができます。