Evans図
感度解析（E₀,c）
ターフェル感度
カソード平衡電位E₀,cを変化させたときの腐食電流密度の変化
βcを20〜200mV/decで変化させたときの腐食速度の変化
Evans図って何を見ているの？
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「Evans図」って何ですか？グラフに2本の線が描かれてますが、その交点がなぜ重要なんですか？
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ざっくり言うと、金属が溶ける（アノード：酸化）反応と、酸素や水素が還元される（カソード：還元）反応を同じグラフで見ている図だよ。横軸が電位、縦軸が電流密度の対数（ターフェル直線）で、2つの反応が釣り合うところが「腐食電位Ecorr」で、そこの電流密度が「腐食電流密度icorr」になる。これが大きいほど腐食が速いんだ。シミュレーターでE₀カソードのスライダーを右に動かしてみて。2本の交点が右上に移動して、腐食速度が上がるのが確認できるはず。
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本当だ！カソードの電位を高くすると腐食速度が上がるんですね。これって現実にはどういう状況ですか？
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例えば鉄パイプの外側が酸素豊富な水（溶存酸素が多い）に接している場合、酸素還元反応の平衡電位が高くなる（カソード直線が上にシフト）。だから、密閉した水回りより開放した水路の方が腐食が速いことが多い。逆に、脱酸素した水を使う（ボイラーなど）と腐食を遅らせられる、というのはこの原理だよ。「感度解析」タブでE₀cを下げていくと腐食速度が下がるのが確認できる。
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「ターフェル定数βc」が大きくなると腐食速度はどうなりますか？「ターフェル感度」タブで試したら…腐食速度が下がりましたね！
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鋭い観察！βcが大きいというのは、カソード反応が電位変化に対して「鈍感」という意味だ。直線の傾きが緩くなって交点が左下に移動する。現実には、βcが大きい（≈120 mV/dec）のは水素発生反応の典型値で、酸素還元（≈60 mV/dec）より腐食を促進しにくい傾向がある。このパラメータは腐食抑制剤の設計でも重要で、表面に吸着して反応機構を変え、βを意図的に大きくするものもあるんだよ。
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腐食抑制剤がβを変える、というのは面白いですね！金属の種類を「亜鉛」に変えると、腐食電位がかなり低くなりますね。
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そこが亜鉛を使ったトタン屋根や亜鉛メッキの原理になる。亜鉛は鉄より腐食電位（標準電位）が低いから、鉄と接触させると亜鉛が優先的に溶けて鉄を守る「犠牲陽極」として機能するんだ。船の船底や海底パイプラインには今も亜鉛塊を取り付けて保護している。スライダーで鉄と亜鉛を切り替えて比べると、腐食電位の差（ガルバニック電位差）が直感的に理解できるよ。
ターフェル式とファラデーの法則
電位と電流密度の関係はターフェル式で表されます。アノード（酸化）・カソード（還元）それぞれの過電圧 $\eta$ は：
$$\eta_a = \beta_a \log\!\left(\frac{i}{i_{0,a}}\right), \quad \eta_c = -\beta_c \log\!\left(\frac{i}{i_{0,c}}\right)$$
$\beta_a, \beta_c$: ターフェル定数 [V/decade]（通常 0.04〜0.12 V/decade）、$i_{0,a}, i_{0,c}$: 交換電流密度 [A/cm²]。腐食電位 $E_{corr}$ はアノードとカソードの電流密度が等しくなる点です。
腐食電流密度 $i_{corr}$ からファラデーの法則で腐食速度を計算します：
$$CR\, [\text{mm/year}] = \frac{i_{corr} \cdot M}{n \cdot F \cdot \rho} \times 3.156 \times 10^{10}$$
$M$: 金属の原子量 [g/mol]、$n$: 溶解の価数（例：Fe→Fe²⁺では n=2）、$F$: ファラデー定数（96485 C/mol）、$\rho$: 密度 [g/cm³]。
実際の腐食工学への応用
配管・構造物のライフ予測： 海水中の鉄鋼構造物や埋設パイプラインの腐食速度をこのモデルで推定し、耐用年数設計や検査周期の設定に活用します。実測のicorrと比較して腐食マップを作成します。
防食技術の設計： 外部電流（カソード防食）や犠牲陽極（亜鉛・アルミ）でEcorrを下げ、腐食速度をゼロに近づける設計の基礎理論です。シミュレーターでE₀cを下げてEcorrがアノード平衡電位を下回ると腐食が止まることを確認できます。
腐食抑制剤の評価： インヒビターがβ値や交換電流密度i₀に与える影響を定量化し、最も効果的な添加量を決定します。電気化学インピーダンス分光法（EIS）などの実験データと組み合わせます。
よくある質問
ターフェル定数はどうやって実験で求めますか？
電気化学セルで試料金属の電位を連続的に変化させながら電流を測定する「分極曲線測定」で求めます。Ecorrより±50〜300 mV程度の範囲でlog(i) vs E のプロットがほぼ直線になる領域（ターフェル領域）の傾きから βa、βcを読み取ります。自動分極装置（ポテンショスタット）を使うと測定時間は通常15〜30分です。
腐食速度 0.1 mm/year は危険ですか？
一般に腐食速度の評価基準として、<0.1 mm/year: 優秀（most materials rated as excellent）、0.1〜0.5 mm/year: 良好、0.5〜1.0 mm/year: 許容範囲（薄肉部品は要注意）、>1.0 mm/year: 危険とされます。ただし、構造物の肉厚や求められる寿命によって判断が変わります。例えば板厚20mmの海洋構造物なら0.1 mm/yearでも20年で2mm薄くなるため、設計時に考慮が必要です。
カソード防食と塗装防食の違いは何ですか？
塗装防食は金属と腐食環境の物理的遮断で、Evans図の両電流密度(i₀)を実質的にゼロに近づける効果です。一方、カソード防食は外部電流または犠牲陽極でEcorrをアノード平衡電位より低下させ、アノード反応を熱力学的に禁止します。実務では両者を組み合わせることが多く（例：埋設パイプラインの塗装＋外部電源カソード防食）、塗装損傷部でもカソード防食が補完できる利点があります。
このシミュレーターで考慮されていない腐食形態は何ですか？
このツールは均一腐食（全面腐食）の1次元モデルです。実際の腐食では、①孔食（ピッティング）：塩化物による局部腐食でEvans図には現れない、②応力腐食割れ（SCC）：応力と腐食の相乗効果、③ガルバニック腐食：異種金属接触、④すきま腐食：酸素濃淡電池、⑤微生物誘発腐食（MIC）などが重要です。Evans図は均一腐食の傾向把握と防食設計の基礎に使いますが、局部腐食リスクには別の評価手法が必要です。
ポラリゼーション抵抗法（Rp法）とは何ですか？
EcorrのごくわずかなΔE（±10〜20 mV程度）で電流を測定する非破壊的方法です。線形分極抵抗Rpと腐食電流密度の関係式（Stern-Geary式）$i_{corr} = B/R_p$（B = βaβc/(2.303(βa+βc))）から、試料をほとんど傷めずicorrを迅速に推定できます。このシミュレーターのターフェル定数βa、βcからBを計算する応用も可能です。
不動態化とはEvans図でどう表されますか？
ステンレス鋼やアルミニウムなどでは、電位を上げると一度電流が増加（活性溶解域）した後、突然電流が急減する「不動態化」が起こります。Evans図では、活性域を超えたアノード直線が電流が下がる「不動態域」に移行する形で現れます。このシミュレーターは単純なターフェル直線を想定しているため不動態は表現できませんが、実際のステンレス腐食評価では不動態維持電位（パッシベーション電位）と腐食電位の比較が重要です。