2019年度 金属電気化学   Electrochemistry of Metals

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開講元
材料系
担当教員名
西方 篤  多田 英司 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火3-4(S8-101)  金3-4(S8-101)  
クラス
-
科目コード
MAT.M308
単位数
2
開講年度
2019年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2019年3月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

「概要」 電気化学は,金属材料の腐食,電解プロセス,電池等の現象を理解するために重要な学問である.本講義では,金属の表面構造,電気化学平衡論,電気化学速度論そして金属材料の腐食現象を学ぶ.
「ねらい」 本講義では,電気化学の基礎と金属材料の腐食現象を習得する.

到達目標

本講義を履修することにより,電気化学の基礎を習得すること,さらに,金属材料の腐食現象が理解できるようになる.

キーワード

電気化学,腐食

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - - -

授業の進め方

講義の内容を深く理解してもらうため,毎回講義の最後に演習問題を行う.演習問題は次の講義の時に採点して返却する.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 イントロダクション 講義の目的を理解する. これまでに学習してきた電気化学の復習
第2回 金属の表面(Ⅰ)(表面エネルギー) 金属の表面エネルギーと面方位の関係を説明せよ
第3回 金属の表面(Ⅱ)(最密面,近接原子,表面の構造,ステップ,キンク,テラス,方位性ピット) 方位性ピットの形状と面方位の関係を理解する.
第4回 金属/水溶液界面での平衡論(Ⅰ)(活量,化学ポテンシャル,電気化学ポテンシャル) 活量,化学ポテンシャル,電気化学ポテンシャルを理解する.
第5回 金属/水溶液界面での平衡論(Ⅱ)(単極電位,標準電極電位,電池の起電力) 単極電位および標準電極電位が説明できる.
第6回 金属/水溶液界面での平衡論(Ⅲ)(ネルンストの式の導出,電位差滴定) ネルンストの式を導出せよ.
第7回 金属/水溶液界面での平衡論(Ⅳ)(電位-pH図(I)) 電位-pH図を作成せよ.
第8回 金属/水溶液界面での平衡論(Ⅳ)(電位-pH図(II)) 電位-pH図から金属の腐食を熱力学的に説明せよ.
第9回 金属表面と電気化学平衡論のまとめ これまでの電気化学平衡論の復習をする.
第10回 電極反応の速度論(Ⅰ)(電荷移動過程、物質移動過程、律速段階) 電解における電荷移動,物質移動を理解し,律速段階について説明せよ.
第11回 平衡系の速度論(Ⅱ)(Butler-Volmerの式) Butler-Volmerの式を導出せよ.
第12回 平衡系の速度論 (Ⅲ)(交換電流、Tafelの式,分極抵抗) 交換電流,Tafelの式,分極抵抗について説明せよ.
第13回 腐食系の速度論 (Ⅳ)(混成電位,腐食電流,腐食電位,Tafel外挿法,分極抵抗法) 電気化学的に腐食電流を求める方法を説明せよ.
第14回 金属の腐食現象(I)(Evans図) 腐食反応におけるEvans図を説明せよ.
第15回 金属の腐食現象(Ⅱ)(均一腐食、局部腐食) 金属の腐食形態について説明せよ.

教科書

テキストは使用しない.
  

参考書、講義資料等

講義資料を配布する.
参考書
現代電気化学 : 田村英雄 松田好晴共著 倍風館
電気化学の基礎: 魚崎浩平 喜多英明共著 技報堂

成績評価の基準及び方法

毎回の演習: 40%
中間試験: 30%
期末試験: 30%

関連する科目

  • 特になし

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし.

連絡先(メール、電話番号)    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

西方:nishikata.a.aa[at]m.titech.ac.jp
多田:tada.e.aa[at]m.titech.ac.jp

オフィスアワー

メールで事前予約すること.

その他

なし

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