微生物腐食を応用した金属の微細加工に関する研究--9K培地及び鉄酸化細菌の培養溶液中における鉄鋼及び銅の電気化学的測定と表面生成皮膜の観察--

摘要

9K培地及び鉄酸化細菌の培養溶液中における軟鋼及び銅の電気化学測定と表面生成皮膜の観察を行い。 金属炉工の機構について検討した．その結果は以下の通りである各1）9K培地中において軟鋼のアノード分極曲線に，－450mV近傍にすべてのpHにおいて不働態化が見ら払　 底pHほど顕著であった。 9K培地中において鋼の自然電位は軟鋼同様－700mV近傍であるが，アノード分極曲線に－500～OmVに大きな不働態化が見られる。 　 2）培養済み溶液中において軟鋼のカソード分極曲線は--750）ール－900mVの領域で大きく復極する。 この復極現象はFe~（3+）＋e→Fe~（2＋）の還元反応によるものと考えられる。カソードの復極によって溶解が促進され，培養済み溶液中では加工量が大きくなると考えられる。 軟鋼のアノード分極曲線には不働態化が見られない。 培養済み溶液中で鋼の自然電位は＋30～+50mVと貴に移行する。 アノード分極曲線には軟鋼同様不働態化が見られないむ3）9K培地中における軟鋼と銅のアノード分極曲線の－450mV近傍の不働態化は硫酸第一鉄皮膜の形成によるものであると考えられる.この皮膜の形成は銅において特に顕著であり,復水器冷却管の黄鋼管に硫酸第一鉄皮膜をコーティングして防食するのと同じ効果である。4）9K培地中では硫酸第一鉄皮膜が形成されて溶解がおさえられるが，培養済み溶液中ではバクテリアの作用によりFe~（2+）-- > Fe~（3+）になり，皮膜は形成されず，Fe~（3+）が酸化剤として働き,軟鋼と銅の溶解が促進される。 5）金属加工の機構は次のように考えられる．バクテリアの培養で生成するFe_2（SO_4）_3は酸化剤として軟鋼と銅の溶解を促進する。 その溶解反応は次の2つの反応で進行する。 Fe_2（SO_4）_3＋Fe-- >3FeSO_4Fe_2（SO_4）_3+Cu-- > CuSO_4＋2FeSO_4