電気化学

レモン電池や電池のプラスとマイナス、金属がサビる仕組みまで…。実はこれら全部に共通しているのが、電気化学（＝電気と化学反応のつながりを研究する学問）なんです！このページでは、「電気化学ってどんな分野？」「どんな反応を扱うの？」「どこで使われてるの？」といった疑問に、やさしく解説していきますね。

 

 

電気化学は「電気と化学反応の関係」を研究する学問

ボルタの電堆とカップの冠の図
1800年にアレッサンドロ・ボルタが発表した電気化学の原理に基づく電池の構造図

出典：Photo by en:User:Kurzon / Public Domainより

 

電気化学とは、電気と化学反応のあいだにある深〜い関係を研究する分野のことです。

 

ポイントはふたつ！

 

• 化学反応で電気をつくる（発電）
• 電気を使って化学反応を起こす（電気分解）

 

たとえば乾電池の中では、金属と電解液の化学反応が進むことで電気が発生します。逆に水の電気分解では、外から電気を加えることで水を水素と酸素に分ける反応が起こります。

 

つまり、電気と化学が相互に影響しあってるのがこの分野の面白さなんです！

 

電気化学の代表的な例は？

家庭での簡易な水の電気分解実験
コップに食塩水を入れ、AA電池を用いて水の電気分解を行う実験の様子

出典：Photo by Chlordk / CC BY-SA 4.0より

 

身の回りにも、電気化学のしくみが使われているものがたくさんあるんですよ。いくつか代表的な例を見てみましょう！

 

• 電池：化学反応で電気を作り出す代表例！リチウムイオン電池や鉛蓄電池など
• 水の電気分解：水をH₂とO₂に分ける。中学校の理科でおなじみですね！
• 電気めっき：金属に電気をかけて、別の金属をコーティングする技術
• 燃料電池：水素と酸素を反応させて、電気と水を作り出すエコな発電方式
• 腐食（サビ）防止：電気を流して金属がサビないようにする「防食技術」

 

どれも「化学＋電気」のハイブリッドな技術なんですね！

 

どんな分野で使われてるの？

アルカリ電池
アルカリ性（水酸化カリウムなど）電解質を使用した電気化学反応によって化学エネルギーを電気に変える仕組み。日常生活や産業で広く使用されている

出典：AlexeiによるPixabayからの画像

 

電気化学の知識は、現代の技術社会で欠かせないものになっています。こんなところで活躍中！

 

• エネルギー分野：電池、燃料電池、再生可能エネルギーとの組み合わせ
• 環境分野：水素製造、排水処理、金属リサイクル
• 医療・バイオ：センサー技術、電気化学的な検出法（血糖値測定など）
• 製造業：めっき、表面処理、腐食防止

 

つまり、エコ、エネルギー、モノづくりの最前線にいる学問なんですよ。