ガラス表面の埃や油等の汚れと希硫酸の反応について

質問

今、私は大阪のカーディーラーと不当な修理で裁判を起こされ、被告にされています。

私の車はエクストレイルなのですが、当初原告は、バッテリー液（希硫酸）でフロントガラスやサイドガラスが溶けて、凹んだような状態だったから交換したと主張していました。

それが、裁判の終盤である証人尋問（原告社員）で、ガラスに付いていた埃や油が、バッテリー液と化学反応して付着痕となり、洗浄しても取れなくなった。
ガラスメーカーにも確認した。
手でも触って凹凸があった事を確かめた。と証言し、主張を変えました。

私の子供時代の経験、小学校等の化学の実験で、ビーカーに希硫酸を入れ、いろいろな物質（金属や石や砂等）と反応を見る実験をした中に、ビーカーに取れない様な痕を残す物質は無かったと記憶しています。

車のフロントガラスに付く汚れで、バッテリー液（希硫酸と鉛）と反応してガラスに付着し、洗浄しても取れなくなる物質って、どんなものが考えられるのでしょうか？

化学に詳しい方からの回答をお願いします。

回答No.3

htms42

濃硫酸はガラス瓶に入ったものが販売されています。
昔は２０Ｌ程の大きいガラス瓶（衝撃保護のために籐で編んだ籠に入っていました）でしたがいまはたいてい５００ｍＬのガラス瓶になっているようです。ガラスと反応するということはありません。
希硫酸には脱水作用はありません。
バッテリー液程度の希硫酸であれば手にかかってもすぐに洗えば大丈夫というレベルのものです。
フロントガラスについたからといって何かが起こるというものではありません。雨で流れます。
むしろ流れていった先で錆の原因になるということのほうが影響が大きいです。
でもいったいなぜバッテリー液がフロントガラスにつくという事態が生じるのかが理解できません。

＞バッテリー液（希硫酸と鉛）
と書いてあるのも「？！」です。
鉛蓄電池だから電池内部のバッテリー液には鉛が入っているだろうと考えているのであれば誤解です。
鉛蓄電池は充電、放電の可能な2次電池です。自動車に使っているということは繰り返しによる劣化ということがほとんど起こらない、数年間は大丈夫ということがあるからです。電池の容量からいえばそれほど大きくありません。ガレージに入れた車のライトがついたままであれば次の日の朝にはアウトになっているだろうというレベルです。それが充電、放電を繰り返すことによって数年間は持つのです。これは電極の鉛が液中に溶け込むということがほとんど起こらないということがあるから可能になっています。

この電池の反応は高校の化学でも出てきます。
Ｐｂ＋ＰｂＯ２＋２Ｈ２ＳＯ４⇔２ＰｂＳＯ４＋２Ｈ２Ｏ
何も知らない人がこの反応式を見れば鉛（Ｐｂ）が溶けて硫酸鉛（ＰｂＳＯ４）になったと考えるかもしれません。でもそうではありません。ＰｂＳＯ４は水に溶けないのです。電極の鉛の表面が反応してＰｂＳＯ４になりますがそれはそのまま電極表面に付着したままになりっています。だからこそただちに逆反応を越させることも可能になるのです。溶液中でイオンになっているものが反応するよりは電極表面にある物質が反応するほうがレスポンス性が格段に大きいです。
長く使った電池では底に白っぽい粉上のものが沈んでいることがあります。電極から剥がれ落ちた硫酸鉛です。でもそこまで行く前にたいてい電池の交換を勧められます。

ＰｂＯ２はあらかじめ特別に成形したものを電極として使っています。
電池反応には電極の表面状態が敏感に影響してきますのでかなり高度な技術的内容を持っています。
電極がどんどん反応によって痩せていくというようなちゃちな構造にはなっていません。

※「ＧＳ」と書かれたバッテリーを見ることがありますね。
　「島津源蔵」のイニシャルです。確か島津製作所の創業者のはずです。
　ＰｂＯ２をどういう形でつくればいいのか、どう成形したものがいいのか、電極としての取り付けはどうすればいいのか等での開発者だという解説を読んだことがあります。

お礼

ご回答して頂き、ありがとうございます。

バッテリー（サルフェーションについても）やガラスや希硫酸の性質は、一般的な知識程度ですが、ある程度理解しています。

それで、裁判で、１年間ほど、ガラスは溶けないと主張しました。

原告は、このまま嘘の主張を続けると、自動車やガラスやバッテリーメーカーなどと問題となると思ったのか、何かが付着して取れない状態になってたと、突然、話しを変えました。

凹みから凸に変えたんです。

でも、付着していたのなら、成生物の色などで、すぐ見て分かるはずなんです。

それから、ガラスメーカーに確認したところ、昔、撥水コートした製品が極一部の製品にあったそうです、今は、表面処理のフロントガラスは無いそうです。

裁判は、製品や成分を特定しないで何を言っても聞き入れて貰えないですから、どんな物質がガラス表面に付着して取れない状態を作る可能性があるのか、知りたいです。

それが分かれば、物質の性質が分かるので、原告に説明を求めて、いい加減な説明があれば、指摘する事も可能かと思って質問をしました。

回答No.2

gohtraw

#1さんの回答にあるように、ガラス単独で硫酸によって腐食されるというのは
ないだろうと思います。以下、推定というか、可能性に過ぎませんが、

ガラス表面にはシラノール基（ケイ素に結合した水酸基）が存在します。ここに
汚れが付着して硫酸が存在した場合、汚れの成分とシラノール基の間で脱水
反応が起きたりすることはあり得ます。ただこの場合、ガラスが凹むということは
ないように思います。むしろそこだけ厚くなるのではないかと。それに、
バッテリー液には水が含まれていると思うので、その条件で脱水が起きるか？
という疑問もあります。

あとは表面処理をしてあるガラスの場合、硫酸によってその表面処理膜が変質
するということはあり得ない話ではなかろうと思います。この場合だと表面が
凹んでもおかしくはないでしょう。あくまで推定ですが、シランカップリングなどに
よる表面皮膜が加水分解を受けて元のガラス表面が露出するとか。

お礼

ご回答して頂き、ありがとうございます。

バッテリーやガラスや希硫酸の性質は、一般的な知識程度ですが、ある程度理解しています。

それで、裁判で、１年間ほど、ガラスは溶けないと主張しました。

原告は、このまま嘘の主張を続けると、自動車やガラスやバッテリーメーカーなどと問題となると思ったのか、何かが付着して取れない状態になってたと、突然、話しを変えました。

凹みから凸に変えたんです。

でも、付着していたのなら、成生物の色などで、すぐ見て分かるはずなんです。

それから、ガラスメーカーに確認したところ、昔、撥水コートした製品が極一部の製品にあったそうです、今は、表面処理のフロントガラスは無いそうです。

裁判は、製品や成分を特定しないで何を言っても聞き入れて貰えないですから、どんな物質がガラス表面に付着して取れない状態を作る可能性があるのか、知りたいです。

それが分かれば、物質の性質が分かるので、原告に説明を求めて、いい加減な説明があれば、指摘する事も可能かと思って質問をしました。

回答No.1

psa29

ガラスは酸に強く、アルカリに弱いということがWikiのガラスの項に書いてありますよ。
www.newglass.jp/mag/TITL/maghtml/61-pdf/+61-p038.pdfには、自動車ガラスの組成の一例が書いてあります。
それによると70％程度がＳｉＯ２からなり、残りは他の酸化物です。
主成分であるＳｉＯ2（二酸化ケイ素）がアルカリによって加水分解してしまうため、アルカリには弱いのです。
ただし、Wikiにも書いて有るとおり、フッ化水素酸（フッ化水素の水溶液）には溶けてしまいます。
ビーカーなど硝子製品に目盛りを書き込むときなどに使われていました。
ですから、あらゆる酸に溶けないというわけではありません。
特殊な酸には溶けます。
ところで、硫酸にはどうか？
非常に強く、溶けることはないと思います。
ガラス表面の油分を除去するために、実験後に濃硫酸と過塩素酸の混合物で、直火でぐつぐつ煮ていました。
実験後毎回そのような操作をして、繰り返し使用していました。

バッテリーの希硫酸がガラスに付着して、しばらく放置したとして、その部分が溶けて凹むことは考えづらいですね。
バッテリー液は充電状態で組成が異なります。
充電状態での硫酸濃度は約35％程度だそうですが、溶液中には鉛も溶け込んでします。
バッテリー液が乾燥すると水分は蒸発し、硫酸鉛と硫酸が残ると思われますが、それによって凹むことはないと思います。
凹むということは、ガラス成分が溶出して、流れ去り、その部分の質量がなくなる。実際に材料がなくなるから
凹むのです。
もしどうしてもバッテリー液でガラスが凹むということならば、実験をして証明しようと提案しても良いかと思います。

ところで、硫酸には有機物から脱水反応を起こすという特徴があります。
紙に希硫酸で文字を書くとその部分だけが脱水（炭化）して黒くなります。
汚れや埃に稀硫酸が付いて放置しておくと、それらの中の有機物が脱水反応にて炭化して固まると思います。
それが、どうしても取れないくらいガラスにこびりつくか？といえばよくわかりません。

バッテリー液をガラスにつけて放置するのは簡単なことなので、埃にしても試してみるのが確実だと思います。

参考URL：

http://www.geocities.jp/hiroyuki0620785/battery/leadacid.htm

お礼

ご回答して頂き、ありがとうございます。

バッテリーやガラスや希硫酸の性質は、一般的な知識程度ですが、ある程度理解しています。

それで、裁判で、１年間ほど、ガラスは溶けないと主張しました。

原告は、このまま嘘の主張を続けると、自動車やガラスやバッテリーメーカーなどと問題となると思ったのか、何かが付着して取れない状態になってたと、突然、話しを変えました。

裁判は、製品や成分を特定しないで何を言っても聞き入れて貰えないですから、どんな物質がガラス表面に付着して取れない状態を作る可能性があるのか、知りたいです。

それが分かれば、物質の性質が分かるので、原告に説明を求めて、いい加減な説明があれば、指摘する事も可能かと思って質問をしました。