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（続き）

（５）よく聞くサルフェーションって？

サルフェーションとは、極板表面に付く白っぽい粉のようなもので、正体は硫酸鉛の結晶化が進行してこびり付いたものです（サルフェート＝硫酸塩。ちなみに、鉛は灰色、酸化鉛は褐色で、硫酸鉛は白色）

放電した際に極板に付着した硫酸鉛は、通常は充電により逆反応を起こして溶解しますが、充電せずに長い間放電状態が続くなどすると強固化してこびり付き、逆反応を起こせなくなります。
そのため、極板の反応面積（≒活物質）が減り、電解液中のイオンも減るため、性能劣化する事になります（※1）

なお、経年劣化等によりバッテリー端子の隙間から電解液が漏れ出たりすると、端子部分（これも鉛ですね）で極板と同じ化学反応が起こり、硫酸鉛の白い粉を吹くことがありますが（※2）、この場合は寿命ですから早めに交換した方が良いです。


（６）サルフェーションだけが悪者？

「サルフェーションさえ除去できれば、バッテリーは復活する」みたいな記事を最近よく目にしますが、バッテリーの劣化原因はそれだけではなく、例えば振動等で活物質（実際のバッテリーの極板は、例えばカルシウム合金製のグリッドに、ペースト状の鉛等を練りつけ乾燥させている）の脱落なども起きるため、仮にサルフェーションだけを完全除去できたとしても、バッテリーは元どおりにはなりません。

また、パルス充電等によってサルフェーションを除去、つまり硫酸鉛の結晶を剥がせる事ができたとしても、溶解したのは強固化した結晶の一部で、残りは沈殿するだけなので、極板の反応面積は広がっても電解液中のイオン濃度は低いままですから、効果は半分程度だと思っておいた方がいいでしょう。

更に、電解液中に沈殿した硫酸鉛が多いと、樹枝状の結晶（デンドライト）がセパレータを貫通して、端子間ショート（デンドライトショート）が起こる可能性もあるので、藪蛇になることも・・・


（７）サルフェーション除去グッズって効くの？

サルフェーション除去を謳う商品の中には、「リヴァゲインは第3のイオン溶媒和電子です。イオン電子を還元しバッテリーのサルフェーションを溶解・除去します」などとする商品もありますが、溶媒和電子という言葉はありますが、イオン溶媒和電子なんて言葉は聞いたことがありません（イオン電子も同じ。イオン電子マネー＝ワオンなら知っているが）

因みにその原理をHPで見ると、なんでも「鉛と硫酸が結合する時に、放出される電子2個は、バラバラに放出されるのではなく、ペア電子として放出されます。フェルミ粒子の電子がペアを組むと、ボーズ粒子として振舞うという宇宙の法則が存在します。ボーズ粒子としての放電に対して、現状はフェルミ粒子の電子のまま充電しているため、硫酸鉛の結晶サルフェーションを解消することが出来なかったのです「リヴァゲイン」の主成分である(溶媒和電子)は、必ずペアで存在するという特性を持っていますので、電解液中に存在させることで、簡単にサルフェーションを解消出来ます（原文ママ）」だそうです。

さすがにこの説明では、よほどのSFマニア？ぐらいしか飛びつかないでしょうけど（笑）、有名な電撃丸なんかは「特殊硫酸化合物がバッテリー液に作用し、充放電能力を低下させるサルフェーションを分解＆除去（原文ママ）」と、普通の消費者なら何となく納得しそうな事を書いています。

ですが、「化合物」って何かは高校化学で学んだと思いますが、100％の硫酸は化合物（純物質）ですが、何かが混じっていれば、それは混合物です（例：希硫酸）
特殊～の意味が解りませんが、100％の硫酸じゃないなら硫酸混合物ですし、逆に硫酸化合物なら凝固点が約10℃なので錠剤の訳がありませんし、そもそもそんな劇物は店頭では売っていません（笑）
・・・という訳で、電撃丸にも気を付けてください（※3）

正直、サルフェーションを溶解するという錠剤や、パルスで除去するという装置を買う金があったら、
早めにバッテリーを買い替える方がよほど得だと思う（精神衛生上も）


注釈
（※1）
ちなみに性能劣化の理由について、「サルフェーションは電気を通さないので、電気の流れが悪くなるため」と書いているサイトも多いですが、バッテリーの充放電の仕組み（酸化還元反応）を正しく理解できれば、それが誤りだと解るでしょう（なお、硫酸鉛は電気を通します）

（※2）
ネット上では、この端子に付く白い粉の事を「過充電により希硫酸が蒸発して吹き出し、その希硫酸の塩分が乾燥したもの」だと得意げに解説する（自称）専門家を名乗る者もいましたが、そもそも硫酸は沸点が337℃であるため、仮に蒸発するとすれば希硫酸ではなく、希硫酸中の水分です。

おそらく人伝に聞いた話を中途半端に理解したつもりになって、すぐに他人に吹聴したがるタイプの人なのでしょうが（落語に出てくる、長屋の八つぁんみたいな人）、冗談はともかく、塩（えん）と塩（しお）は別物であり、硫酸塩（えん）の一つである硫酸鉛に、塩分つまり塩（しお＝NaCl）の成分が含まれている訳ではありません。

なお、同じように端子に付く粉でも、青緑っぽい粉は緑青（ろくしょう。毒性なし）で、これはバッテリーターミナルによく使われる銅が酸化して発生する錆、つまり酸化銅です（10円玉にも発生する。なお、古い車だとターミナルも鉛だったりしますが、バランスウエイトと同様に脱鉛化の流れで、今は銅だけではなく鉄にメッキというのも増えているようです）

ちなみに、整備士辺りでもその辺の違いを解っていない人が多く、サイトや動画を手広く運営されているMHOさんのように、緑青の事を硫酸鉛で有害だとする間違った情報を流す人も見受けられます。

（※3）
姉妹品で電撃ゲルマというのもありますが、「有機ゲルマニウムがバッテリー内の分極化現象を加えて自己放電を強力に防止します（原文ママ）」も意味不明で、分極現象という言葉はあるが（誘電分極のこと）、分極化現象って社会学か何かの用語では？
（このように勝手な造語を用いるのは、自ら疑似科学だと言っているようなもの）

なお、自己放電は、電解液の温度あるいは比重が高いことによって促進されますが（＝化学反応が活発になるため）、電解液中に不純物（異種金属）があると、それが極板表面に付着し局部電池を形成することによって、自己放電が促進されるケースもあります。
（一般的には電食あるいは電蝕と呼ばれますが、JISによれば電食とは迷走電流腐食のことで、このような異種金属接触腐食はガルバニック腐食と定義されている）

もっともゲルマニウム自体は半導体だし、この手の商品はメーカー側も損害賠償請求とかされないように、害になるようなものは入れないのが鉄則なので、それほど心配する必要はないでしょうが（要は毒にも薬にもならない）、「バッテリーに蒸留水以外は入れるな」と言われているのは何故かを考えれば、余計な添加物は入れない方がいいでしょう（下手すりゃ百害あって一利なし）

（続き）

（３）具体的にどうやって電気が流れる（放電する）のか？

高校化学で「金属のイオン化列」って習ったと思いますが（「貸そうかなまあある当てにすな酷すぎる借金」なら覚えている？）、金属を電解液に入れると、金属は電子を放出して陽イオンになろうとしますが、そのなりやすさを示したものです。

バッテリーを単純化すると、電解液に、二酸化鉛（プラスの極板）と、鉛（マイナスの極板）を浸し、両極板を導線で（間に負荷を入れて）繋いだ形になります。
すると、まずマイナス極板の鉛が極板に電子を残して鉛イオンとなって溶け出しますが（※1）、これが電解液中の硫酸イオンと反応して硫酸鉛という沈殿（結晶）が出来ます（※2）

一方、極板に残された電子は導線を通じてプラス極へ移動し、プラス極板の二酸化鉛及び電解液中の水素イオンと反応、更には電解液中の硫酸イオンとも反応して、水と硫酸鉛が出来ます。

こうして電解液中の水が増え比重が下がる訳ですが、一方で硫酸鉛は両方の極板の表面に付着するため（極一部は沈殿する）、電解液中の硫酸濃度の減少及び極板の反応面積（≒活物質）の減少により徐々に起電力が下がり、最後は全く反応ができなくなります（深放電）

「電池は酸化還元反応である」と言いますが、マイナスの極板で起こるのが酸化反応（＝電子を放出する）であり、プラスの極板で起こるのが還元反応（＝電子を受け取る）です。

言葉だけだとよく解らないと思うので、図解します。



化学式で書くと、極板では次の反応が起こります。
負極　Pb → Pb2⁺ + 2e⁻（電極へ）
正極　PbO2 + 4H⁺ + 2e⁻ （電極から）→ Pb2⁺ + 2H2O

更に、鉛イオンは電解液中の硫酸イオンと反応するので、
負極も正極も　Pb2⁺ + SO42⁻ → PbSO4

全体式　Pb + PbO2 + 2H2SO4 → 2PbSO4 + 2H2O


（４）充電はどうやって行うのか？

充電は、負荷の代わりに充電器（走行中はオルタネーター）によってバッテリー自身よりも高い電圧を掛け、放電とは逆の電気（電子）の流れを与える事で、真逆の反応を無理やり起こさせます。
化学式（全体式）だと、2PbSO4 + 2H2O → Pb + PbO2 + 2H2SO4

なお、硫酸鉛（結晶）が元に戻るときにどのような経緯を辿るかというと、プラス極板でいえば、結晶であるPbSO4が一旦溶解して（液中）、それがPb2⁺とSO42⁻に電離して、最後に酸化反応によりPbO2に戻ります。

もっとも、今までに述べた化学反応の諸段階はあくまで理論上の話で、実際には前後の段階が同時並行しながら反応が進むようです。

ちなみに、高名な自動車評論家ですら「プラグなどの電装品はバッテリーの電気で動かすが、そのままだとすぐにバッテリーの電気が足りなくなるので、同時にオルタネーターによって充電している」などと書いていますが、ここまで理解できれば、バッテリーが充電しながら放電している訳ではない事が、化学的な観点からも明らかになったと思います。


（さらに続く）


注釈
（※1）
既に酸化したプラス極板の二酸化鉛（酸化数＋4）より、マイナス極板の鉛（酸化数0）の方が酸化しやすく、どちらも中間の鉛イオン（酸化数＋2）を目指すことで、電子の移動が起こる。
という訳で、必ずマイナス極板の方により酸化しやすい物質を使うのが鉄則。
なお、金属が溶けだすというのは、腐食するということ。

（※2）
硫酸イオンと鉛イオンとは相性が良く、すぐに硫酸鉛という沈殿が生じる。
硫酸（H2SO4）に含まれる二つの水素原子のうち、一つまたは二つが金属などの陽イオンで置換されたものを硫酸塩というが、硫酸鉛（PbSO4）もその一つ。
ちなみに化学でいう沈殿とは、溶液中に不溶の固体（結晶に限らない）が現れる現象のことで、必ずしも底に沈む訳ではない。
なお、金属が酸化すると言うのは、錆びるということ。

バッテリーの充放電の仕組みですが、本にしてもネットにしても、いずれも硫酸鉛がどうとかダラダラ書かれているだけで、「書いている人も本当に内容を理解しているのか？」と疑問を投げたくなるような、非常に解りにくい物が多いので、解説してみたいと思います（※1）


（１）電解液の中で電気を流すのは誰？

よくバッテリーとコンデンサを混同している人がいますが、両者の違いの一つとして、内部を電気が流れるか流れないか？が挙げられると思う（※2）

金属のような導体の場合、導体内部を自由電子が移動することによって電気が流れる、というのはご存じの方も多いと思いますが、ではバッテリー内部の電解液の場合、一体どのようにして電気が流れるのか？と聞かれると、曖昧な理解の方が多いように思います。

答えから書くと、電解液（電解質溶液）では、電子ではなくイオンの働きによって電気が流れます。
イオン（ION）とはギリシャ語で「行く」と言う意味だそうです（電極に行く）
ちなみに「あ、だからスーパーのイオンって買い物に行くって意味か」というとそうではなく、あれはAEONなので別の言葉です（笑）

と冗談はともかく、ある物質を液体に溶かし、得られた液が電気を流せる性質の場合、その液を電解液といい、溶かした物質を電解質といいます。
バッテリーの場合、電解液が希硫酸で、電解質が硫酸です。

なお、満充電時の硫酸濃度は約37％（比重1.28/20℃）ですが、一般的には濃度90％以上のものを濃硫酸、それに満たない物を希硫酸といいますので、希硫酸だからと舐めてかかると危険です。


（２）イオン化とは？

まず希硫酸とは何か？と聞かれれば、「水で薄めた硫酸でしょ？」という答えが返ってくるかと思いますが、まあ確かにそうなのですが、では希硫酸の正体（中身）は何か？というと、答えに詰まるのではないでしょうか？
希硫酸の中身は、水分子H2Oと（硫酸H2SO4がイオン化してできた）水素イオンH⁺と硫酸イオンSO4⁻です（※3）

硫酸は水素イオンと硫酸イオンとのイオン結合でできていますが、イオン結合では例えば電子が1つ余った元素と1つ足りない元素が、お互いに電子を受け払いすることで結びついています（クーロン力で強固に結びついている）
ですが、イオン結合の場合、水のような液体に入れると意外とあっけなく結合が外れ、陽イオン（正イオン）と陰イオン（負イオン）とに電離しますが、これをイオン化すると言います。

これによって、正負のイオンが電解液中にあることで酸化還元反応が起きて電気が流れますが、詳しくは次回に。


注釈
（※1）
実際に誤情報が多いし、仮に内容が正しくても、文章というのは、まずは書き手が「なぜそうなるのか」という理由を含めて理解していないと、読み手には何も伝わらないと思ったので。

（※2）
言うまでもなく、バッテリーは電気を流すが、コンデンサは流さない。
もっとも、厳密に言えば、流さないのは伝導電流（電荷の移動を伴う電流）であって、変位電流（電束電流）は流すと言えるが。

（※3）
水のイオン積から分かるように、ただの水（純水）の中にはH⁺とOH⁻はほぼ存在しない（水の電離度は25℃でα=1.8×10-9と極めて小さいので、電離している水分子はごく僅か）

前回の続きで

お次はシンクロスパークなる、やはり点火系の商品（画像は全てモーターファンより）
販売元は、一部にコアなファンも多かった三田無線研究所です。


どういう構造かは詳しく書いていないので不明ですが、CDIにトランジスタイグナイター「シンクロパルス（PAT.）」を組み合わせ、スーパーチャージ回路（PAT.）でエンジン始動中から15,000回転を超える超高速まで、高エネルギースパークを供給する点火増強装置だそうです（※1）

まあそもそも、CDI（Capacitor Discharge Igniter）とTCI（Transistor Controlled Igniter）って昇圧回路が違うだけなのですが、昇圧回路にトランジスタを組んだら、それはTCI＝フルトラじゃないの？（笑）

仮に両方の昇圧回路を持つハイブリッド型だったとしても、回転数によって両者を切り替えるなんて高度な事はやっていないだろうし、画像で見えるスイッチで手動で（街乗りと高速とで）切り替えをしていたのか何なのか不明ですが、いずれにしても前回書いたように、スパークを強化してもパワーアップはしないので、つまりはゴミ無意味な商品です（だいいち2STバイクじゃあるまいし、市販車で15,000回転も回るエンジンの車なんて聞いたことがない）

当時はCDIってフルトラより進んでいて高性能みたいな勝手なイメージがあったので、ハイブリッド型にすれば最強だと思ったのでしょうが、シンクロスパークにしても、あるいは有名処の永井のウルトラCDIにしても、これらに置き換えて本当に効果があったのは、失火するのが当たり前だったポイント式のポンコツ車絶版車ぐらいです（当時は旧車の事を絶版車と呼んだ）


後は大手であるローヤル（イエローハット）が売っていた燃料改質？装置のパワーZ。
取付図にあるエアクリが時代を感じさせますが・・・（まだキャブ車の方が多かった時代のため）


この手の「粒子レベルで云々」という商品は21世紀に入っても百花繚乱状態ですが、確か似たような商品が排除命令を受けていたと思います（※2）

粒子レベルでとか、量子力学的にどうとか言って煙に巻くのは、昔からオカルト業者の常套手段ですから、もしメカに強くなくても、これらの言葉が出てきたらオカルトだと思ってまず間違いないです。
なにせ、量子力学という学問自体がまだ未解決の問題を多く含んでいるので。

それにしても、こうしたグッズを売るアフターパーツ業界、手を替え品を変え、何十年も同じものを造って消費者を騙し続けて、全く懲りない連中ですね。


また、市販のグッズでは飽き足らず、自作チューンをする人がいたのも現代と全く同じです。


文面からしてオーディオオカルトにも嵌っている方のようですが、この方によれば、デスビにビニール被膜の銅線を這わせるだけでパワーアップするそうです。
因みにこの方、御年42だそうで（84年当時）、今でもご存命ならその理屈を是非伺ってみたいです。
もしかして、トヨタみたいに「帯電ガー」とか言ったら笑えます。

で、この方は自作以外に定番グッズも一通り試しているらしく、「パワーエキサイターは効果があるが、ガンスパークは効果がない」などのウンチクも書いていますが、面白いのはネットを見ると「どこぞのリアクターは効果がないインチキだが、これは効果がある」と言う人が（現代にも）いること。
所詮理論がイカサマなんだから、インチキなのはどれも一緒のはずですが・・・


注釈
（※1）
宣伝文句中にPAT.を乱発していることからも解るように、昔から特許を逆手に取って宣伝する業者は結構いました（特許＝「効果があるという国のお墨付き」あるいは「効果が科学的に実証された」と考える消費者が一定数要るので）
一方、もし仮に本気で開発したのだとすれば、専門バカ木を見て森を見ない類です（無線研究所だけに、電波君だった？）

（※2）
2008年2月8日付で行われた公正取引委員会による排除命令の一覧
（ソフト99などは排除命令を受けて販売休止や自主回収などの真摯な対応をしましたが、コムテックを始め今でも販売継続している信じられない企業も見受けられるため、今更ですが改めて注意喚起のために掲載します）
●ソフト99コーポレーション『ギガスマルチパワータブレット』
●奈良健康堂『ランナップ』
●ル・モンド『エコストラップ』
●ニッポンエミール『ハイオクくん』
●ニューイング『燃良太郎』
●オージーシステム『ハイパーグローブ』
●コムテック『マグチューン』
●ZERO-1000『パワーネオプロフェッショナル』
●すばるメディア『起爆水』
●ピエラス（卸売）『起爆水』
●高野自動車用品『サイクロン3』
●インテークマジック『インテークマジック』及び『アウターマジック』（セット販売）
●バッファロー『フューエルバンクEVO. II』
●コアーズインターナショナル（卸売）『フューエルバンクEVO. II』
●リッツコーポレーション『リッツパワーシフトMS-001』
●リッツソリューション（卸売）『リッツパワーシフトMS-001』
●サン自動車工業『ホットイナズマポケット』
●スカイフィールド『ネオソケットエコ』
●レミックス『エコサンダー』
以上

家の片付けをしていたら、中高生の頃（80年代中頃）に買ったカー雑誌が何冊か出てきました
片付けそっちのけで（笑）中身を見てみると・・・

ネットのなかった当時は、カー雑誌の投稿欄が今でいうSNSみたいなもので、愛車レポートから意見欄、個人売買、更には雑誌によっては恋人募集コーナーまであり、後者だと氏名や細かい住所だけでなく、電話番号まで載っていたりして。
物騒な事件の多い昨今に比べ、昭和は今思えば平和な時代だったんですね・・・


で、ついつい興味を持ったのが、オカルトチューン（笑）
実はこの手のチューンって、80年代当時は今よりも流行っていたように思う。

というのも、自分もこの時代の車が好きでハチマルやキューマルを所有していますが、キューマルは今乗ってもそれほど違和感がないけど、ハチマルはブレーキや加速性能が明らかに低く、イマドキはおばちゃんの乗った普通の軽にも煽られるぐらいなので（笑）
裏を返せば、まだ日本車が発展途上だった時代であり、それゆえに少しでも性能ＵＰしたいというユーザー心理があったのだと思う。


まず定番なのは、ハスコーのガンスパーク（画像はカーアンドドライバーより）


「ノーマル比3倍のスパーク」がウリですが、多くの人が誤解していますが、そもそもスパークが強くなってもパワーアップなどしません。

というのも、スパークの強さと火炎核の成長過程に因果関係はなく、火炎伝播速度は専らシリンダー内の渦（乱流）に依存するため、スパークが強くなったからと言って火炎伝播が速くなることはないからです。
つまり、正常に引火さえすれば、その後の燃え広がる早さは一緒だということ。

また、百歩譲ってスパーク強化で火炎伝播が早まったとしても、優秀なメーカーの技術者が設計した最適バランスを崩し、かえってノッキング等を起こすだけで、何も良い事はありません。
もしノッキングが起これば、ノックセンサー（振動センサー）の信号により点火時期を遅らせることになるので、むしろパワーダウンします。
（教訓：下らないチューニングをするより、ハイオクでも入れた方が良い）


但しコレ、完全なオカルトパーツではなくて、失火が当たり前だった60年代以前のポイント式の車にはそれなりの恩恵があった商品でした・・・（接点式だとアークにより1次コイルの電流を完全に遮断できず、2次コイルの電圧が昇圧しきらない状態で放電が始まって失火する事があったため、それなりに効果があった）

しかしながら、80年代当時は10年以上経過した車に乗っている人は殆どおらず（60年代どころか70年代の車でもガタが来るのが早かったので、10年経たずに廃車されていた）、既に過去の遺物でした。
それにもかかわらず「クルマはつねに失火をしています」などと出鱈目を書いて、さも全ての車に効果がある様に謳っていたのだから、これも立派なオカルトパーツ。

おまけに各誌に毎号のように宣伝を載せるなど、大々的な販促活動を行っていたので、（理屈を知らずに）当時の現行車に装着していた人が多くいました。


この手のスパークを強化するという化石のようなパーツは、今でもしつこく売られていて、たとえばホットワイヤーなる商品は「スパークをノーマルの約330倍まで高めることができ、混合気を燃やしきる完全燃焼を実現する」とか書いてますが、こういう文言に騙されるのは「火花の強さに比例してパワーが上がる」と単純に考える人、あるいは自然発火現象を知らない人、例えばノッキングという言葉は知っているが、その意味をよく解っていない人でしょうか。



同じハスコーからは、ラクールというのもありました（画像はモーターファンより）


こちらは加速時にエアコンのコンプレッサーをOFFにする装置で、オカルトパーツではなく実用パーツです。
ちなみに、現代の車なら廉価車でもコンプのオンオフ制御ぐらいはやっていますし、上級車では可変容量式のコンプが当たり前のように採用されています。

当時の車はカタログ性能はそこそこでも、実際にはエアコンを付けるとパワー（特に低速トルク）不足が顕著だったので、このラクールによってパワーアップ効果をかなり体感できたのではないでしょうか？