アルコール燃料「ガイアックス」関連の質問ですが、以前の質問の続きです。
1.自動車部品(主にエンジン周り)で使用されているアルミ合金(鋳物)において、耐食性試験はJISに基づいて行われているものと思われますが、どのような試験方法なのでしょうか?
2.「ガソリン」では、考えられないような成分(有機酸)に対する試験は、規格外の試験になるのでしょうか?
3.上記に関連する試験方法の記載のURLがあればご教示下さい。

http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=117589

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A 回答 (2件)

アルミ、アルミ合金の耐食性試験方法はJISにはないようです。

陽極酸化皮膜の耐食性試験方法はあるのですが。アルミ合金の化学組成が決まれば、つまりアルミ合金の種類が決まれば耐食性はわかるので、個別の製品について試験する必要はないという理由かもしれません。ASTM規格もweb上で探してみましたが、探し方が悪いのか今のところぴったりな規格は見つかっていません。


御質問の内容とは外れますが、ガイアックスの問題、これはいささか情けないと思います。アルコールがアルミニウムを腐食する可能性は充分予見できたはずです。

アルミニウムは普通は酸化皮膜に覆われて本性が隠れていますが、実はかなり活性な金属です。表面を水銀でアマルガムにしてやるとすぐわかります(空気中の酸素で酸化されて酸化アルミニウムがにょきにょき成長する)。

私はガイアックスの問題は

■活性点を持った、または酸化皮膜が除かれたアルミニウムが、アルコールと反応し、アルミニウムアルコキシドを生成して腐食されたもの

と断定してよいと思います。

アルミニウムが反応性が高いということはすでに公知の事実です。特にハロゲン化炭化水素に対しては反応性が高く、文献(※)には多数の事例があげてあります。25の事例等のうち一例だけ挙げると

「アルミニウム製のベアリング表面は荷重がかかるとポリクロロトリフルオロエチレンのグリースやオイルと爆発的に反応する。摩擦により不活性な酸化皮膜が金属表面から取り除かれ、その結果、活性点で反応が開始する。」

アルミニウムとアルコールの反応は、メーヤワイン-ポンドルフ還元などに使うアルミニウムアルコキシドの製法(無水アルコールとアルミニウムを四塩化炭素や塩化水銀を触媒として反応させる)を見るとわかるように、触媒(開始剤)を用いればアルミニウムとアルコールは容易に反応するものです。文献(※)には

「メタノール-四塩化炭素(9:1)溶液にアルミニウム、マグネシウムまたは亜鉛を溶かす反応は早い自触媒反応で、潜在危険性があるとみなされるほど十分に激しいものである。」
(四塩化炭素は開始剤と思います)

「約100℃のオートクレーブ中での合成に、溶媒として用いたブタノールがアルミニウム製のガスケットに著しい損傷を与え、水素を発生し、急激な圧力上昇をもたらした。他のアルコール類も同様な挙動を示し、アルミニウムアルコキシドを生成するであろう。」

とはっきり書かれています。ガイアックスでは四塩化炭素などの開始剤は入っていないと思いますが、ピストンなどの摺動部品では酸化皮膜が除かれ、活性点を持つようになることは自明と思います。

ところが、ガイアエナジー社のサイトを見るとアルミニウムアルコキシドの生成に関して何も考慮していないようで驚いてしまいました。事故発生後にはもちろん気づいているはずだと思っていたのですが…。まあ隠しているのかもしれませんが。実使用状態を考慮していない腐食試験では意味がなく、耐えず摺動が起こり、活性点ができている状態での腐食試験が不可欠と思います。

以上、御質問の内容とは直接関係ないことをくどくど書いてしまいましたが…。何かの参考になれば幸いです.

(※)参考文献
L. bretherick著,吉田,田村監訳:危険物ハンドブック,丸善,昭和62年.

この回答への補足

anisolさん、はじめまして!丁寧な回答ありがとうございます。
anisolさんの過去の回答をみると、無機から高分子までテリトリーが広いですね!!でも、どちらかと言うと、無機の方が・・・?

さて本題ですが、ASTMまで検索して頂いて恐縮です!

>ガイアックスの問題、これはいささか情けないと思います。
どうも、技術スタッフが足らないのか、素人でもおかしいなと思うようなデータで問題ないと言っているように見受けられます?

質問の前に下調べした結果は以下のようでした。
==================================
自動車の排気系のアルミ合金(鋳物)について、「腐食防食データブック、丸善、1995」によると、
・エキゾーストマニホールド:800-900℃
・センターパイプ:溶融アルミメッキ鋼鈑
の二ヵ所にアルミが使用されているようです。

防食試験に関しては、Aluminium Associationによるものが、アルミ合金の一部で表が掲載されていました。
ただ、その試験方法はNaCl溶液(濃度・温度等不明?)で間欠スプレーあるいは浸漬
による方法です。

さらに探せば文献等があるかもしれませんが・・・?
いずれにしても、上記方法でも「僅かに孔食発生」となっていますので、排気温度もエンジン近傍では900℃以上と考えられます。

自動車関係のアルミ合金は6000系でAl-Mg-Siのようです。
===================================
>アルミニウムは普通は酸化皮膜に覆われて本性が隠れていますが、実はかなり活性な金属です。

「酸化皮膜」に関して、アルミニウム単体では教科書レベルでは理解できます。アルミ合金に関しては素人質問になりますが、単体と同様に酸化皮膜は形成されるのでしょうか?
(例えば、上記のAl-Mg-Siで)

>アルミニウム製のガスケット
このガスケットもアルミ合金でしょうか?

>まあ隠しているのかもしれませんが。
アメリカのドッグカーレース(?)のメタノール車のことは当然情報は持っていたと思いますが・・・?
それでも、ガソリン等を混合しているから問題ないと考えてのか・・・?
いずれにしても、役所が動いているので近いうち(?)に結論はでるでしょうね?

今回のガイアックスの火災に関しては、素人発想では、
・有機酸(高温・高圧での反応)による腐食
・有機酸(保存・貯蔵時に微生物のコンタミによるもの)による腐食

これ以外に、新聞報道等はあるのですが、メカ音痴で原因部位が良くわからないのですが、以前から燃料周りのゴム製品も気になってます。

情報がありましたら、再度ご教示ください。

今後とも宜しくお願いします。

補足日時:2001/09/01 12:45
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この回答へのお礼

有益な情報ありがとうございました。
anisolさんは「メッキ」等に関しても詳しいようなので、補足に関しては、新しく質問致します。

宜しくお願いします。

お礼日時:2001/09/04 07:05

 


rei00 です。

 直接の回答ではありませんが,いつもお世話になっている MiJun さんの御質問ですので,チョット調べてみましたら,「ALUMINUM」という(社)日本アルミニウム協会のペ-ジ(↓)がありました。

 「アルミニウム材料データベース」→「アルミニウムハンドブックの目次」と進むと,「06 化学的性質」としてアルミニウム材料の耐食性に関する事が出ています。また,「アルミニウムの用途に関する技術資料の資料検索」で化学的性質を耐食性にして検索すると,「自動車用アルミニウム合金の耐食性調査 促進腐食試験結果」というものがヒットします。詳細で出てくる内容からは試験方法ものっていそうですが,ネットでは見られないようです。

 これらの記載をみると,「低級アルコ-ルが水の存在しない場合に,高温でアルミニウムと反応して,アルコキシドを作る」ことは既知の事実のようですね。

 MiJun さんの事ですから既に御存知かとは思いますが,失礼ながら一応御連絡しておきます。
 

参考URL:http://www.aluminum.or.jp/

この回答への補足

rei00さん、こちらこそお世話になってます。
学会(生薬?)も終わられましたか?
クラブの方は追加投稿がないので、どうするか迷ってます(新しく質問を起こしましょうか・・・?)。
紹介頂いた論文は一応(理解できたかどうか?)目を通しました。さらに孫引きしております・・・。

ご紹介のサイトは、検索で引っかかってきたような気もしますが、記憶にありません。
http://www.okweb.ne.jp/kotaeru.php3?q=127436
この関連質問でZicerさんにも教えて頂き、アクセスしましたが、利用できそうです。

>失礼ながら一応御連絡しておきます。
どうも、化学関連でも基礎的なこととかが弱いし(忘れているのもありますが)、少し分野が異なると勉強不足を痛感してます。
どしどし、突っ込み入れてください(^O^)!

補足日時:2001/09/01 13:23
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この回答へのお礼

rei00さん、「教育」のカテゴリーで再度トップとるように頑張ってください!

別途質問も考えてますので、また宜しくお願いします!

お礼日時:2001/09/04 07:08

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QJIS試験(アンモニウム)でトラブルが発生しました。

私は、薬品(試薬)の品質管理の仕事を行っています。

最近、チオシアン酸カリウムの純度試験(アンモニウム試験)で
異常な結果が続き、どうしても原因がわからず
質問をさせていただくことにいたしました。

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蒸留装置を組んで試験をしていますが、
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ご質問の文章と辞典で調べたことをつないでの推測です。

(1)「硫黄のにおい」という言葉を化学を専攻している人が使ってはいけません。硫黄は不揮発性の固体です。においません。普通「硫黄のにおい」といっているのは硫化水素のにおいです。「硫黄成分が遊離」という表現も使っておられますからSの分離をイメージされているのではありませんか。チオ硫酸ナトリウムから硫黄が沈殿してくるような反応ではないはずです。「温泉で硫黄のにおいがする」とか「ゆで卵のからをむいた時に硫黄のにおいがする」とかの表現がされることがありますが、すべて硫化水素のにおいです。

(2)JISの試験の内容をよく知りません。
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この反応で硫化水素が出るのであれば別に心配する必要はないはずです。
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反応式を推測すると
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Qステンレスの耐食性

ステンレス(SUS316)の材質で作ったタンク(約3立方m)に5%の塩化亜鉛(ZnCl2)溶液を入れようとしております。
塩化亜鉛溶液にステンレスタンクから不純物が溶け込んでは、品質的に問題があります。

**質問**
 1)ステンレス(SUS316)の耐食性はどうか?
     使用条件は常温(10℃ー30℃)貯蔵期間は1サイクル約1週間

 2)何方かSUS316の耐食性について学術的又は経験的な面からご教授願いたい

 3)もし耐食性に問題があるようであれば、内面をプラスティックでコーティングすることを考えている。

以上 よろしくお願い致します

Aベストアンサー

塩化亜鉛は水中で電離して塩化物イオンを生じるとともに、
一部が加水分解を起こすために、酸性を示したと思います。

 ZnCl2 + H2O → Zn^2+ + 2Cl^-
 ZnCl2 + H2O → Zn(OH)2 + 2HCl

SUS316はSUS304に比べれば耐酸性は良いものの、それでも充分とは
言えないようで、耐酸性・耐塩化物イオン性をさらに向上させた製品も
製造・市販されています;
http://homepage2.nifty.com/tomchem/kenkyu/repo/sus.html
 (ページ下方の『塩化物イオンとステンレス鋼』の段を参照)
http://www.hikari.nsc.co.jp/yus270.htm


> 不純物が溶け込んでは、品質的に問題があります。

とのことですので、やはり仰られているように内面をコーティングされるのが
無難なのではないでしょうか。

Q金属の熱伝導率

金属の熱伝導率を調べております。
黄銅より銅の方が、熱伝導率が高く熱を伝わりやすい事は分っているのでが、逆に冷めるのは熱伝導率が高いと放熱しやすい(冷めやすい)のか教えて下さい。

Aベストアンサー

熱の移動には、伝熱、対流、放射が有ります。
熱伝導率は同じ材質内を熱が伝熱する場合の係数です。
金属から空気に熱が移動する場合は次の通りで、熱伝導率は直接には関与しません。
・放射:NO.1様のご説明によります。
・伝熱:金属と空気間の<熱抵抗>という係数が関与します。
・対流:空気側の対流によって金属と接している空気の温度が下がり、伝熱も増えます。
対流には<熱伝達率>という係数を使います。

Qステンレスの耐食処理

ステンレスの耐食処理について質問いたします。
以前に同じような質問があったかも知れませんが、再度質問させていただきます。

sus304の表面に潮風や塩水にさらしても錆びない耐食処理をしたいのですが、どのような表面処理をすれば宜しいでしょうか?
ネットで調べる限り、不動態化処理というものを見つけましたが、どれくらいもつのでしょうか?

鉄であれば、どぶづけという方法も考えられるのですが・・・

お勧めのSUSの表面処理を教えていただきたいです。

Aベストアンサー

質問者がどのような状況下でSUS304製のパーツを使われるつもりなのかがわからないので、何とも言えませんがステンレスの場合は金属光沢を活かす目的もあり、不動態化処理をしただけで用いるのがふつうです。

問題のパーツ表面に塩水が乾いて塩化ナトリウムの結晶が付着したり、酢酸や塩化ナトリウムが混在する溶液を蓄えたり、塩水がある環境下できびしい摩擦にさらされたりする場合には、SUS304よりも耐食性に優れるSUS316を用いるべきでしょう。むろん材料価格は高くなりますが、表面処理コストやメンテナンスコストまで計算に入れれば、悪くない選択になると思います。

Q熱伝導率 わかりやすく教えてください。

熱伝導率が 高いということはどういうこと、望ましい時はいつ。
熱伝導率が低いということはどういうこと、望ましい時はいつ。

手をあてて、あったかく感じる時は、
熱伝導率が低いということはなのでしょうか?

例をあげて、わかりやすく教えて。

Aベストアンサー

> ウールなど 触って暖かく感じるということは ウールは熱伝導率が低い 
> ということでいいのでしょうか、

地味に答えにくい質問です。歯切れが悪くて申し訳ありませんが「そういうケースもある」ぐらいでどうでしょうか。

まず「触って暖かく感じるのは、単純にその物の温度が高いから」という事もあるでしょう。同じ熱伝導率の物でも100℃の物と0℃の物なら100℃の物の方が触って暖かく感じます。当り前ですが。

次に、これは質問内容に対するかなりの深読みなのですが「ウールのセーターを着ると暖かいのは、ウールの熱伝導率が低いからだ」と考えているのならこれは中々に微妙です。

もちろん『セーター』の熱伝導率が低いため、人の体温が外気に奪われにくくなるので暖かいという事になります。また『ウール』自体の熱伝導率もそれなりに低いと思います。
ところが、実は『ウール』そのものよりもウールの間に捕らえられた『空気』の熱伝導率が低い事の方がセーターの暖かさの秘密だったりします。
例えば北国でガラス窓を二重にしたりするのは、間に(熱伝導率の低い)空気の層を作る事によって、室内の熱が外へ逃げないようにする工夫だったりします。

そういった事に注意しさえすれば、触ってみた感じから熱伝導率を大雑把に比べる事も出来るだろうと思います。

> ウールなど 触って暖かく感じるということは ウールは熱伝導率が低い 
> ということでいいのでしょうか、

地味に答えにくい質問です。歯切れが悪くて申し訳ありませんが「そういうケースもある」ぐらいでどうでしょうか。

まず「触って暖かく感じるのは、単純にその物の温度が高いから」という事もあるでしょう。同じ熱伝導率の物でも100℃の物と0℃の物なら100℃の物の方が触って暖かく感じます。当り前ですが。

次に、これは質問内容に対するかなりの深読みなのですが「ウールのセーターを着ると暖かいのは...続きを読む

Qフッ酸+硝酸混合液に対する耐食材料

こんにちは。化学素人です。
カテゴリーが違っていたらすみません。
建築設備業に従事している者ですが、とある半導体工場の廃液で、フッ酸33%+硝酸33%+水33%の混合液を、水処理施設まで圧送する設備を依頼されました。
現在考えているのは、
配管:塩化ビニール(VP管)
受けタンク:FRP
ポンプ:接液部PFA
と考えております。
混合液の温度は20℃程度です。

また、屋外の水処理建家までの屋外配管は、接液部がポリエチレンと考えております。
屋外については、夏場は40℃近くまで液温が上昇する可能性もあります。
材質的な耐食性はいかがなものでしょうか。
混合でなく、単体の液体では確認できるのですが、混合液ではさっぱりわからず、質問させて頂きました。
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

申し訳ありませんが、御社にはこの設備は無理です。我が国で最高レベルの廃液処理会社でも厭がります。
クライアントが知らないはずありません。このままやったら死人が出ますので専門業者に押し付けてください。

理由は簡単、この設備動きはしても、御社の設計ではメンテンナンス出来ないんだもの。

Q熱伝導率について

現在、熱伝導率について勉強しているのですが、薄膜について考えていたら詰まってしまたため、お教えください。

例えばφ10mm, 長さ10mmの円柱があるとして、その熱伝導率が100W/mKとします。
この円柱側面に熱伝導率が500W/mKの材料を1μmコーティングしたとします。
この時、コーティングされたAの熱伝導率を求めるための理論式に確証が持てません。

私は単純に、熱抵抗R = l /λA(lは長さ、λは熱伝導率、Aは断面積)とおいて、円柱と膜(厚さ1μmの筒)の合成抵抗、1/R合=1/R1+1/R2として考え求めたのですが、この合成した熱抵抗と未処理の円柱の熱抵抗との比をとると限りなく1に近い値となりました。つまり、1μm程度では熱伝導率への影響はないという結果となってしまいました。

しかし実際は薄膜により熱伝導率が向上したというような話をよく聞きます。
おそらく私の考え方(計算方法)が間違っていると思います。

ご指摘いただけると幸いです。以上よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ご提示された熱抵抗による計算がただしいか、コメントできません。というのは熱抵抗云々という概念が、小生の認識する限りでは、ある特定のアプリケーション分野(小生の知るのはは半導体の実装技術分野)の簡易的な手法で、3次元の熱伝導を計算するものと結果が異なるはずです。 たぶん熱抵抗云々は一次元の熱伝導しか考慮していないと思うのですが)。
ただ、10mmΦ×10mmというボリュームに1μの薄膜をコーティングしただけでは、熱伝導率は変わらないという事は間違いありません。実際に薄膜を被覆した場合の3次元の熱伝導率を計算したことがあります。通常の数値解析では薄膜部分にメッシュを切るのが極めて困難(ほしい情報は薄膜内部と直下の基材部の温度分布)なため(薄膜が基材に比べあまりにも小さいため)相当工夫をしないと計算できませんでした。ただ、少なくとも定常熱伝導の場合は薄膜による温度分布は考慮する必要がないことを確かめています。
ただし、実際にこのような基材を加熱して表面温度を測定すると、被覆の有無でその温度は有意な差がでるということは、わりとよく知られて事実で、よく被覆したことによる熱伝導率変化と間違えられる方が多数いらっしゃいます。
小生は、この現象は、被覆したことによって、表面の輻射率がかわり、周囲との輻射による熱の授受に大きな差が出てくるためと考えております。

熱伝導という現象はマスが重要なため10mmΦにたいし1μというマスではまず影響がでないというご質問者の回答は正しいと思います。

ご提示された熱抵抗による計算がただしいか、コメントできません。というのは熱抵抗云々という概念が、小生の認識する限りでは、ある特定のアプリケーション分野(小生の知るのはは半導体の実装技術分野)の簡易的な手法で、3次元の熱伝導を計算するものと結果が異なるはずです。 たぶん熱抵抗云々は一次元の熱伝導しか考慮していないと思うのですが)。
ただ、10mmΦ×10mmというボリュームに1μの薄膜をコーティングしただけでは、熱伝導率は変わらないという事は間違いありません。実際に薄膜を被覆した場合の3...続きを読む

QL3 is absent, a bond, -(C1-C4)アルキル.......

化学式に関する翻訳をしている文系出身者です(ご容赦のほど!)。化学式でこのbondは「価標」でよろしいでしょうか?それと、absentは専門的にはなんと表現すべきなのでしょうか。「欠落」とか「不在」とか?

Aベストアンサー

ご質問のような表現は化学的にはやや不自然ですが、広範囲の
化合物郡をひとつの概念に包含させるための記述手法として、
特許の請求項(claim)で繁用されます。

> ...wherein,
> R1is H, C1-C6 alkyl, phenyl(C1-C6)alkyl, or....と延々と続いて
> L2 is absent, a bond, -(C1-C4)alkyl-o-, -N(R10)C))-, ...

式中、R1は水素原子、炭素数1から6のアルキル基、
フェニル置換された炭素数1から6のアルキル基、または
xxxであり(を表し)、L2は存在しないか、単結合、炭素数1から4の
アルキル-O-、-N(R10)C))-、...

というところでしょうか?
「-o-」は2価の酸素を示す大文字の「-O-」の誤記かと拝察します。
alkylは本来は1価の基であり、両端に『価標』があるのは化学的に
不自然な表記ですから、「-O-」は訳さず化学式のままにするのが
無難でしょう。

お書きの部分だけ拝見すると、「L2 is absent」と「L2 is a bond」
は同義に思われ、「-N(R10)C))-」はカッコの位置と炭素を示す「C」
の価数も奇異です。formula全体では整合しているのでしょうが、
質問者様は何らかの守秘義務負っておられるでしょうから、この場で
これ以上の開示はお薦めしかねます。

ご質問のような表現は化学的にはやや不自然ですが、広範囲の
化合物郡をひとつの概念に包含させるための記述手法として、
特許の請求項(claim)で繁用されます。

> ...wherein,
> R1is H, C1-C6 alkyl, phenyl(C1-C6)alkyl, or....と延々と続いて
> L2 is absent, a bond, -(C1-C4)alkyl-o-, -N(R10)C))-, ...

式中、R1は水素原子、炭素数1から6のアルキル基、
フェニル置換された炭素数1から6のアルキル基、または
xxxであり(を表し)、L2は存在しないか、単結合、炭素数1から4の
アルキル-O-...続きを読む


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