2024年度 学院等開講科目 物質理工学院 材料系
金属電気化学
- 開講元
- 材料系
- 担当教員
- 多田 英司
- 授業形態
- 講義 (対面型)
- メディア利用科目
- -
- 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
- 200
- 開講時期
- 2024年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2025年3月14日
- 使用言語
- 日本語
シラバス
授業の目的（ねらい）、概要
「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
- 専門力
- 教養力
- コミュニケーション力
- 展開力 (探究力又は設定力)
- 展開力 (実践力又は解決力)
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を理解する． |
| 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） | 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） | 電位-pH図を作成せよ． |
| 第8回 | 金属表面と電気化学平衡論のまとめ, 中間試験 | これまでの電気化学平衡論の復習をする． |
| 第9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10回 | 平衡系の速度論（Ⅱ）（Butler-Volmerの式） | Butler-Volmerの式を導出せよ． |
| 第11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12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13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14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． |
準備学修(事前学修・復習)等についての指示
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
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
成績評価の方法及び基準
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・注意事項
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。
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