1。電気化学細胞形成:
* 亜鉛(Zn) 銅(cu)よりも反応性があります 。塩水では、亜鉛は容易に電子を失い、酸化されます。
* 銅(Cu) 反応性が低く、電子を受け入れるカソードとして機能します。
*塩水は電解質として機能します 、イオンの流れを可能にし、電気回路を完成させます。
2。酸化と還元反応:
* 亜鉛アノードで: Zn→Zn²⁺ +2e⁻(酸化)
* 銅カソードで: 2H⁺ +2E⁻→H₂(削減)
3。腐食:
*亜鉛原子は電子を失い、塩水に溶解する亜鉛イオン(Zn²⁺)を形成します。これにより、亜鉛の腐食が生じます 。
*銅の金属は比較的影響を受けず、犠牲的な陽極として機能します。
4。水素ガスの形成:
*銅カソードでの還元反応は、水素ガス(H₂)を生成します 、銅の表面に泡を形成できます。
5。塩水の影響:
*塩水は電解質の導電率を増加させ、腐食プロセスを加速します。
*塩水中の塩化物イオン(Cl⁻)の存在は、亜鉛の腐食も加速する可能性があります。
結果:
* 亜鉛の腐食: これにより、亜鉛成分の弱体化と最終的な故障につながる可能性があります。
* 電気化学電位差: 亜鉛と銅の間の反応性の違いは、腐食プロセスを促進する電気化学電位差を生み出します。
* 腐食生成物の形成: この反応は、水酸化亜鉛(Zn(OH)₂)や塩化亜鉛(Zncl₂)などの腐食生成物を形成する可能性があります。
アプリケーション:
* 犠牲アノード: 亜鉛は、他の金属を腐食から保護するための犠牲アノードとしてしばしば使用されます。亜鉛は、より価値のある金属の代わりに腐食します。
* ガルバニックカップル: この反応は、バッテリーや腐食保護システムなど、さまざまなアプリケーションで利用されています。
予防:
* 分離: 亜鉛と銅の成分を分離すると、接触が防止され、腐食速度が低下します。
* コーティング: 塗料やエポキシなどの保護コーティングを適用すると、塩水が金属表面に届かないようにすることができます。
* カソード保護: カソード保護システムを使用すると、電流を適用して腐食プロセスを逆転させることができます。
要約すると、亜鉛と銅が塩水中にある場合、亜鉛が腐食する場合、銅は比較的影響を受けていない場所でガルバニック腐食プロセスが発生します。この現象は、さまざまなアプリケーションで利用されていますが、適切に管理されていないと損傷につながる可能性があります。