高考申論題 107年 [材料工程] 材料性質

第一題

📖 題組：
抑制劑（inhibitors）常用於金屬之腐蝕防制（corrosion prevention），請回答下列問題：

📝 此題為申論題，共 2 小題

小題 (一)

何謂抑制劑？（3 分）

面對3分的名詞解釋題，首要給出精確的宏觀定義（添加微量即可降低腐蝕速率的物質）。接著展現材料專業，從微觀物理化學層面（如表面吸附、電化學極化干擾、活化能改變）解釋其如何連結到宏觀腐蝕速率（腐蝕電流）的下降，以此確保拿滿基本分。

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「抑制劑（Inhibitors）」是指添加微量或少量於腐蝕環境（如溶液或氣氛）中，即能顯著降低或減緩金屬腐蝕速率的化學物質。其微觀物理化學特徵與機制包含： (1) 表面吸附：分子或離子吸附於金屬表面，形成物理或化學屏障，阻斷金屬表面原子與腐蝕介質的接觸。

寫出抑制劑能發揮效用之三種機制。（9 分）

面對腐蝕防護題型，應立即聯想腐蝕的本質為『電化學反應』。因此，抑制劑的機制必然是從微觀層面干擾：(1)陽極氧化反應、(2)陰極還原反應，或(3)在表面形成物理/化學阻隔層。從這三個維度切入，即可完整論述三種機制。

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【破題】抑制劑（Inhibitors）是透過添加少量化學物質於腐蝕環境中，藉由微觀表面的物理吸附或化學反應，干擾電化學電池的運作，進而大幅降低巨觀腐蝕速率。【論述】抑制劑發揮效用的三種主要微觀與巨觀機制如下：