2008 Fiscal Year Annual Research Report

水中のシリカを利用した建築用および空調用銅管の新しい防食法の提案

Research Project

Project/Area Number	19760500
Research Institution	Muroran Institute of Technology
Principal Investigator	境昌宏 Muroran Institute of Technology, 工学部, 講師 (20301963)
Keywords	淡水腐食 / 孔食 / シリカ / 銅管 / アニオン
Research Abstract	人工淡水を用いた銅管の浸漬試験より, 銅管を淡水に浸漬して10日ほどで初期皮膜が形成されることが判明した。この初期皮膜は水中のシリカ, 硫酸, 塩化物, 重炭酸イオン濃度に左右され, 特に塩化物イオンが含まれると速やかに初期皮膜が形成されることが分かった。形成された初期皮膜厚さをカソード還元法により調べたところ, 塩化物イオンは初期皮膜形成に加速因子として働き, 重炭酸イオンは抑制因子として働くことが分かった。この初期皮膜形成に及ぼす微量金属イオンの影響を調べるため, 淡水中の主要な成分であるシリカ, 硫酸イオン, 塩化物イオン, 重炭酸イオンを単独で含む試験水を用意し, この試験水に微量の鉄イオンおよびアルミニウムイオンを添加し, その濃度変化を調べた。この結果, 鉄イオンおよびアルミニウムイオンは重炭酸イオンを含む試験水中で速やかに減少することが判明した。また, 鉄イオンは硫酸イオンを含む試験水中で緩やかに減少することも分かった。シリカおよび塩化物イオンを含む試験水中では鉄, アルミニウムともに濃度減少は見られなかった。このように水中に添加された微量金属イオンの挙動は, 水中に含まれるシリカやアニオン種により大きく異なることが判明した。さらに, 微量の鉄やアルミニウムを含む試験水中に銅管を浸漬し1年後の表面観察を行った。その結果, 銅管表面に腐食は発生していたものの, 金属イオンを含まない場合と腐食挙動が異なることが分かった。具体的には, 試験水中に微量のアルミニウムイオンが存在する場合に発性した腐食孔の大きさが小さくなり, その数も少なくなることが判明した。