小路の談義所

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塩カルの続きですが

投稿者：まさし投稿日：2009年 3月31日(火)11時09分22秒

ｔｒｅｎｄｙの３月号読まれましたか。「新時代の３価クロムめっき」という翻訳解説記事中で塩カルから塩酸が生成するという反応式が書いてありました。ＣａCl2＋Ｈ2Ｏ＋ＣＯ2→ＣａＣＯ3＋２ＨＣｌこの式の左右が入れ替わったものは教科書などでよく書かれていますが、逆反応も起きるものなのでしょうか。この式が正しければ塩カルの存在下で塩酸が生成するという説明が簡単になるのですが。

(管理人) ちょっと気が付くのが遅くなりました。
読んではいませんが、内容に関して。
簡単に言えば「炭酸水に塩をたくさん溶かしたら塩酸です」で納得できるかどうかの話です。
その式で書いているのは炭酸という弱い酸が塩酸という強い酸を生成する式ですが、これは大過剰の炭酸の存在で一時的に塩酸の形態をとるイオン種もあるよ、ということになります。
実際には各イオンのほとんどは解離しているので、塩酸・炭酸という呼称自体が微妙でもあります。
塩酸という見かけが大事だとするならば、塩化物イオンの存在下で液性を酸性にすれば塩酸ができたと言えます。
化学反応的には、書かれている式は逆方向が正しく、炭酸カルシウムに塩酸を反応させると炭酸と塩化カルシウムが生成し、炭酸は水と二酸化炭素に分解される、一部は炭酸水のまま水に残るので、液性は酸性を示す可能性がある、となります。その炭酸水には塩化物イオンも多く含まれます、と補足が付きます。
弱い酸でも塩化物イオン（のような電気活性が高いイオン）が共存すれば腐食には大きく影響しますから、新聞記事などではこの状態を塩酸と称することがありますが、自分が高校生より上に教えるとするならば、単純に塩酸とは言わないです。
微妙なところですから、塩酸が生成とか書いてあってもなんとも思いませんが、とりあえずその反応式は中和反応ですから左へ進みます。右へ進めるためには常温・常圧ではない条件が必要になります。

お世話になります。

投稿者：まさし投稿日：2009年 3月 6日(金)17時27分51秒

返信・引用

調べたことを書こうと思ったら、さらに細く補足して頂いていたのに気づきました。大気汚染物質の亜硫酸ガス（ＳＯ２）が硫酸に変わるまでの化学反応式は本に書いてあり、とても良くわかりました。塩化カルシウムは生成する反応式は書いてありますが、これから塩酸が生成するという記述は式で表したものは見つかっておりません。 2HCl＋CaOH→CaCl2＋2H2O　この逆反応もあると証明できれば簡単な話だと思うのですが。ネットで融雪剤で検索したら海水と塩カル水溶液を用いて錆の実験をした話がありました。ですが、酸が生成するとの記述はなく、管理人様が説明されていた理由の通りだと思いました。そこでまた質問ですが、カチオン同士のイオン交換は考えられませんか。話は飛びますが、腐食分散のため使う分散ニッケルストライクは非電導性のパウダーに＋の電荷を持たせるため（付着を良くする）Alイオンを吸着させるが、鉄を扱うラインではFeイオンと入れ替わってしまい、逆に耐食性が落ちるという話があります。融雪塩を使用する環境下で、泥が水素を含め多様なカチオンを吸着していて、Ca＋とH＋が入れ替わるというという考えです。 H＋とCa＋がどういう関係にあるか分からないので、こんなことはあり得ないのか聞いてみたいのです。前述のAlがFeと入れ替わるという話も、単にパウダーにFeが吸着するスペースが余っていて、共析してようにも思えますし。

(管理人) まず前半ですが、
>この逆反応もあると証明できれば
酸塩基中和反応は不可逆反応です。そういう反応は通常条件下で起こすことはできません。

そして後半、
>イオン交換
イオン化傾向が高い（イオン化しやすい）金属は、酸性水溶液中へ水素イオンと交換でイオン化して移動することで腐食します。水素は相手を見つけて水素分子になり気体として出て行きます。
つまりイオン交換は当然起こっています。これはイオン化の電子をほかの化学物質が提供する限り同様です。そうではないものとして例えば電気分解があります（電子の移動は電気による）。
>Feイオンと入れ替わって
入れ替わりは両者が３価のイオンであることで容易になっています。鉄は遷移金属で結合に使える電子軌道が多く、アルミより高い反応性があります。従ってそれが弱点になります（電子軌道の話はかなり専門的ですが）。
またこの入れ替わりは結晶内の話です。溶液には適用されません（単に混ざっているだけです）。よってカルシウムと水素の入れ替わりはこのような考え方で比較することができません。
仮に塩化水素の固体結晶があるとして、カルシウムと水素が置き換わるかといわれれば、これはノーです。両者の原子半径の違いがありすぎるためです。
ちなみに、Niストライクに鉄不純物があると、パウダーに関係なくニッケル皮膜の品質は低下します（かなり許容量はあったと思いますが）。

ありがとうございました。

投稿者：まさし投稿日：2009年 3月 4日(水)00時20分35秒

返信・引用

管理人様、早速の御回答ありがとうございます。まだよく理解できませんが、２番目のお話はわかります。理屈はきっと大変難しいものなのですね。もう少し自分でも勉強してみます。またよろしくお願いいたします。

(管理人) もう一度来られるかわかりませんが、もう少し説明して補足します。
下で酸性雨などを上げましたが、酸性度が高まることと濃縮には因果関係はあります。
pHが４の酸を1/10まで濃縮すると、およそpH３の溶液になります。これがおそらく濃縮して塩酸になるという表現の意味です。
サビが発生するときには、通常こうした濃縮が影響するのは当然で、逆に言えば濃縮が起こらない環境であれば、塩化カルシウムに鉄が接触していても容易に錆びることはありません。
また、酸の強さにはpHが低くなることと、濃度が高いことの２種類があります。これらが違うということは化学の酸塩基の基本なので、わからなければ学習していただきたいですが、反応する相手によって、pHが低くない酸でも濃度が高ければ強い腐食を引き起こすことがあります。
化学は深い学問ですので、なかなか義務教育のみの知識では理解しがたい面がありますが、今はオンラインで容易に学べると思いますので、興味が続かれるなら調べていただくとよいと思います。
基本的に人類未踏の世界ではないので、答えは見つかるはずです。

教えてください

投稿者：まさし投稿日：2009年 3月 3日(火)10時45分10秒

返信・引用

近年、融雪剤（融雪塩）の環境に与える影響が話題になっています。その一つとして金属への腐食に関する質問です。融雪剤に含まれる塩化カルシウムが濃縮し、塩酸に変化するとの説明を聞きました。ですが塩化カルシウムを水に溶かしただけでは酸というほどの低いＰＨにはなりませんでした。自然環境の中で何かが触媒的な働きが有って強酸となるのでしょうか。出来れば具体的な反応式で教えていただきたいのですが。

(管理人) ２点に分けてお返事します。
>濃縮し、塩酸に変化する
確かにこんなことはないです。ただ、自然界では①酸性雨②二酸化炭素③工場排気（硫酸系・硝酸系など）というような原因で酸性環境になることがあります。
>金属への腐食
酸性にならずとも、塩化物イオンは反応性の高いイオンとして、金属を溶解する場合があります。電気陰性度が高いので、相手を陽イオン化しやすいことと、自身が強力な配位子になるため、相手金属をイオン化しやすいことが主な理由です。
もっと簡単に、海水で錆びるのと同じと考えていただいてもいいと思います。

亜鉛めっき

投稿者：pinzou777 投稿日：2008年 6月 6日(金)21時26分8秒

返信・引用

返事遅れまして申し訳ありませんでした。回答有難う御座います。毎日不良対策に追われヘロヘロの毎日です。実はめっきの方はまったくの素人で、答えの意味もはっきりとは理解できていません。前回の質問ですが若干表現が違っておりました。鉄を入れないとめっきがつき難いでした。めっきのほうを勉強したいのですが、ためになるような講習会等教えて頂けると幸いです。

(管理人) 細かい状況をお聞きしてもためにならないような気がしますので簡単に言うと、その鉄を入れることは不具合の本質にあまり関係ないと推測します。
液組成と電流条件を詳細に検討してみる方がよいかと。
めっきの勉強ですが、全国的に通用する講習会などの知識はありませんが、亜鉛めっきでかつ、シアン浴やジンケート浴のような一般的なものなら、必ずめっきの書籍には記載されていると思います。
亜鉛の合金（例えばニッケルとの）めっきとかになれば、書籍を選ばないと何も書いてなかったりしますが。
私は比較的保守的な会社に勤めていますので、最近のトレンドには疎いもので、近刊の書籍はお薦めできるものがありません。

亜鉛めっき

投稿者：pinzou777 投稿日：2008年 5月18日(日)22時22分36秒

返信・引用

はじめまして。めっきのことでご相談があります。弊社では自動車部品の多工程を行っていますが、亜鉛めっき工程において不明な点があり、それは陰極に製品（鉄）陽極に亜鉛と鉄板を入れていますが、何故鉄板を入れているか誰も原理的に説明出来ません。既に立上げを行った先人は定年退職し聞く者がいません。分かっているのは鉄板を入れないとめっきが乗らないということです。どうか宜しくお願い致します。

(管理人) 情報が不足気味なので、もう少し開示していただけるといいかも知れないです。
想像ではシアン浴かと思いますが、そうでしょうか？
それともジンケート浴でしょうか。
当方はシアン浴が身近にあるので、そうだとするとM比の維持の問題はどうでしょうか。
あとは電流密度の問題（鉄の方がその液では電流が有利になっている）が考えられます。
通常（今回のようなめっきが付かないということを無視すると）、鉄を入れるのは亜鉛金属濃度が高くなり過ぎないようにするためです。

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ｱﾙﾐDCへのめっき３

投稿者：めっき初心者投稿日：2007年11月 4日(日)20時15分50秒

返信・引用

中国で、このHPが見えず、ご返事遅れましてすみません。（本日、中国から帰国しまして、HPを見ています。）貴重なアドバイスありがとうございます。１．膜厚は10μｍ以上あります。２．錆と共に、素材とNI間で剥離しております。　　アドバイスの内容を考えますと、亜鉛置換に高温を掛ける事が　　重大問題を起こしていると思いました。３．そこで、熱処理はやめます。４．錆の分析をしてみます。５．光沢NI液も分析してみます。結果判りましたら、ご報告致します。アドバイスありがとうございました。不純物分析実施して見ます

アルミダイキャストへのめっきの続き

投稿者：めっき初心者投稿日：2007年10月24日(水)13時51分48秒

返信・引用

ご返事遅れてすみません。アドバイスありがとうございました。中国に行き、どうもNi間での密着不良は、１）Ni間に酸工程が無く、水洗が２つあるだけである事（活性不足）２）空中移動時間が人によってまちまちな事（酸化膜が付く）ではと、酸を入れたり、時間移動タイマーを付けたりして膨れのトラブルは収まりました。ところが今度は、塩水噴霧（２４時間連続）で錆が発生してしまいました。生産の安定の確認するため、この全数熱処理（２００度１時間）を、当面実施とする事で実施したのですが、この熱処理をすると膨れないのですが、耐食性に問題が出て来ており、（塩水噴霧２４時間で錆発生）又又、判らなくなってきました熱処理をすると錆やすくなるなんて不思議なのですが。。。何かアドバイスいただけないでしょうかユーザー側にも、全数熱処理の危険性を言いたいのですが。。。よろしくお願い致します。

(管理人) よくありそうなニッケルめっき工程ですね。
うちでは水洗を省く方法で不活性化を防止しています。

塩水噴霧の成績が悪くなる件ですが、単なる変色ではないのですね。
茶褐色の変色が生じやすくなるのは、光沢ニッケルであれば不思議ではないと思いますので。
サビだとすると、膜厚が薄いという可能性はあります。Niストとクロムは無視して合計５μm以下であれば、当然の可能性ですし、10μmでも排除できないでしょう。
加熱で可能性が高まるのは、光沢剤が加熱で皮膜から離脱したり、皮膜内で化学反応したりするためと推測されます。
もうひとつ重要な可能性は、不純物が意外と多いめっきになっている場合です。ニッケルと親和性の低い金属（例えば銅）が入っていると影響が大きそうです。
無光沢・無電解ニッケルなんかではあまり考えられない現象ではありますが、光沢ニッケルならあっても不思議はないでしょう。
あと気がかりなのは、亜鉛置換していることで、アルミとニッケルの間に加熱で気化するような成分が残っていると、重大な問題を生じる可能性があります。

まずサビがサビ（アルミの酸化物でしょうか？）であることを確認すること、耐食性を満たすだけの膜厚仕様であることの確認、不純物分析をして見られてはどうでしょうか。

アルミダイキャストへのめっき

投稿者：めっき初心者投稿日：2007年10月18日(木)01時39分57秒

返信・引用

大変失礼致しました。こんばんは、めっきの初心者です。アルミダイキャストへのめっき密着で悩んでおります。Ｗジンケートの後、ストライクニッケルめっきをして、半光沢Ｎｉ→光沢Ｎi→Cr を中国のめっき業者さんにお願いしているのですが、めっき密着性に問題な時があり、現在、全数を２００℃１時間の熱処理をしてOKのみを納品してもらっています。（半光沢と光沢間で膨れる時があります。）心配な点は、この熱処理でAL-ZN-Niでの金属間化合物が出来て、もろくなるのではと思うのですがいかがでしょうか？

(管理人) はじめまして。
えっと、その仕様ですと４層めっきですよね（Niストも１層）。
ストと半光沢で剥がれないのに半光沢と光沢で剥がれるのは、ここで不活性化させてしまっているか、両皮膜の応力に大きな違いがあって剥がれていると想像できます。
金属間化合物が形成されていて、そのため剥離しているなら、アルミ層とニッケルの間に金属間化合物が形成されているはずで、これは表面分析（例えば深度分析）で見ることができるので、すぐわかるでしょう。
個人的には、ニッケル間剥離なら、金属間化合物形成が主たる原因ではないように思います。

アルミダイキャスト上へのめっき

投稿者：めっき初心者投稿日：2007年10月18日(木)00時06分2秒

返信・引用

こんばんは、めっきの初心者で悩んでおります。アルミダイキャストへのめっきにおいて、めっき密着試験を熱

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