大気腐食挙動におよぼす水膜の組成と厚さの影響

摘要

大気腐食は薄い水膜下で生じ、この水膜は付着している海塩などが吸水することによって形成される。こうした水膜と平衡する大気の相対湿度(RH)はこの電解質水溶液中での水の活量(a_w)を用いてRH(%)＝100×a_wで表されことから、水膜組成を熱力学的に検討しようとする試みがなされてきた。しかし、海塩はNaClおよびMgCl_2を主成分としてCaCl_2、KClやNa_2SO_4などを含む多成分系である。また、屋内腐食においても人間生活に由来する塩化物や硫酸塩などの付着物が問題となる。これまでにも特定の強電解質の二成分系水溶液のa_wについては検討されているが、実環境中での水膜のようなより広い範囲の電解質水溶液への拡張は困難であった。そこで本稿では、多くの強電解質について与えられている平均活量係数を用いて、種々の湿度条件下で形成される水膜組成および水膜厚さの算出を試みるとともに、海塩付着条件下での大気腐食挙動におよぼす水膜の組成と厚さの影響について検討した。