◇ 工業への応用 :アルミニウムのアノード酸化（アルマイト加工）

山形大学工学部化学・バイオ工学科伊藤智博

化学実験Ⅰのエネルギー化学分野は、2024年度より化学実験Ⅱとして開講されます。

アルマイトは、身近なものに応用されています。

山下正通、小沢昭弥. 現代の電気化学. 丸善, p.149.

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◇ 予習と準備
- 準備してあるもの（←※４年生はココから）
◇ 電流・電位・電気量の測定とファラデーの電気分解の法則
- 硫酸銅水溶液の調整
- 電解セルの組立と回路の接続
- 電流・電位・電気量の測定
◇ 電池の起電力と分解電圧
- 電池の起電力
- 分解電圧
◇ 工業への応用
復習と評価
履修後（物質化学工学実験Ⅳ・卒業研究）

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詳細なテキスト

◇ アルミニウムのアノード酸化（アルマイト加工）

アノード酸化

「アルマイトはいろいろな工業製品に使われているよ。まずは現代の電気化学, p.149のアノード処理のところを読んでみよう。」先生：「アルミサッシはなぜ錆びないか？」
学生：「何か塗ってあるのかな？・・・」
先生：「もとから錆びているから！」
先生：「もう電池式はだいじょうぶだよね？」
学生：「はい」
先生：「それなら話は早い、下の電池を組んでみよう」

Al | H₂SO₄ | Al

アノード:2Al+3H₂O→Al₂O₃+6H⁺+3e^-
カソード:2H⁺+2e^-→H₂

【製品】美しく着色されたアルミニウム
試料極にアルミニウムワイヤを用いる。アルミニウムは測定直前に研磨後、0.1M NaOHでアルカリ前処理を行い、水で十分に洗浄する。電解液に0.1M H₂SO₄を用い、対極にアルミニウムワイヤを用いてセルを作成する。
9Vのマンガン乾電池を4つ直列につなぎ、徐々に電流を増加させながら，アルミニウム電極に通電しアノード酸化を行う。
通電を行うと時間経過と共に電流が減少していく、これはアルミニウム表面にAl₂O₃が生成することで不働態化するためである。
電流が減少しなくなったら通電を終了し、アノード酸化したアルミニウム電極を水洗いする。この時、酸化アルミ表面に硫酸イオンが残っているとうまく着色されないので、何度か水洗いを繰り返す。
その後、加温したコンゴーレッド(50mg/10ｍL)、アニリンブルー溶液(50mg/10ｍL)に浸漬する、酸化アルミ表面に染料が入り込むように何度か浸漬を繰り替えす。マッチの燃えさしは，その辺に置かずに，燃えさし入れに入れる。酸化していないアルミニウムワイヤと着色状態を比較する。