脱酸素による防錆

腐食(錆)

 錆は金属の腐食によって発生します。金属が水に浸されていると、金属内部の不純物や溶存酸素濃度、あるいは温度の不均一などによって、 金属表面に微小な局所アノード(陽極)と局所カソード(陰極)が形成されます。アノード部では鉄が2価の鉄イオンになって溶出する反応が起こり、 カソード部ではアノード反応で放出された電子と酸素、水によって水酸化物イオン(OH-)が生成します。 全体としては、Fe+H2O+1/2O2→Fe(OH)2という反応で鉄が腐食します。 腐食によって生成した水酸化鉄はさらに酸化されて、赤錆(Fe2O3・nH2O)、 黒錆(Fe3O4・nH2O)、青錆(FeO・nH2O)などになり、 金属表面に堆積します(【Fig-01】)。

腐食を促進する因子

 腐食が進行するためには、水中に溶けた酸素が不可欠です。水が空気と接していれば、腐食反応によって消費される酸素は、新たに空気から溶解します。 クーリングタワーでは、蒸発を促進するために水と空気の接触表面積が大きいので、蒸発と同時に酸素の溶解を促進しているのです。 酸素を充分に含んだクーリングタワー水は腐食の発生しやすい条件を備えており、クーリングタワー水の循環する回路では腐食による障害が多く見られます。
 酸素は、冷却水系で起こる腐食の最大の原因です。水中に溶解した酸素(溶存酸素)が金属表面に達しなければ腐食は実質的に進行しません。【Fig-02】は、溶存酸素濃度と腐食速度の関係です。 溶存酸素濃度にほぼ比例して腐食の進行速度が速くなっていることが分かります。

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【Fig-01 冷却中の鉄の電気化学的腐食モデル】

【Fig-02 溶存酸素濃度と腐食速度の関係(25℃)】

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