1。電気化学反応:
* 硫酸銅溶液 電解質として機能し、イオンの流れに媒体を提供します。
* 炭素鋼 銅よりも否定的な電気化学的ポテンシャルがあるため、アノードになります 。
* 溶液中の銅イオン(cu²⁺) 鋼の表面に引き付けられ、そこでは電子を獲得して銅金(Cu)になります 。これは削減です 反応。
* 鉄の表面上の鉄原子(Fe) 電子を失い、鉄イオン(fe²⁺)になります 、溶液に溶解します。これは酸化です 反応。
2。腐食製品:
*鉄イオンは、溶液中の水酸化物イオン(OH⁻)と反応して酸化鉄(feo、fe₂o₃、fe₃o₄) 、一般的にさびとして知られています 。
*鋼の表面に銅の金属堆積物、銅コーティングを形成する 。
3。ガルバニックシリーズ:
ガルバニックシリーズの銅と鉄の相対的な位置は、この反応を示しています。銅は鉄よりも高貴(反応性が低い)です。つまり、銅は還元され、鉄は酸化されます。
4。腐食率に影響する要因:
* 硫酸銅の濃度: 濃度が高いほど腐食が速くなります。
* 温度: 温度が高いほど、反応速度が上がります。
* 他の電解質の存在: 導電率の向上により、反応が向上します。
* 鋼の表面積: 溶液にさらされるより大きな表面積は腐食を増加させます。
* 阻害剤の存在: 一部の物質は、腐食プロセスを遅くすることができます。
炭素鋼の銅腐食の結果:
* 鋼の弱体化: 錆の形成は、鋼の構造的完全性を弱めます。
* ピッティング: 局所的な腐食は、鋼の表面に穴と穴を作ることができます。
* メンテナンスコストの増加: 腐食は早期の故障につながる可能性があり、頻繁な交換または修理が必要です。
硫酸銅腐食の防止:
* 腐食耐性材料を使用: ステンレス鋼またはその他の銅合金は、このタイプの腐食に抵抗できます。
* 保護コーティングを適用: 塗料、コーティング、またはメッキは、鋼と溶液の間の障壁として機能する可能性があります。
* カソード保護を使用: 犠牲アノード(亜鉛など)を適用すると、鋼の腐食が防ぐことができます。
* 環境を制御する: 硫酸銅の濃度を最小限に抑え、温度を制御すると、腐食プロセスが遅くなります。
要約すると、硫酸銅はガルバニック腐食プロセスによって炭素鋼と反応し、鋼を腐食して錆びさせます。メカニズムを理解し、適切な予防措置を講じることで、損傷のリスクを大幅に軽減し、鋼構造の寿命を確保することができます。