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【注意】給水管内部に釘などの構造物を入れると赤錆が発生します

更新日：2025年4月16日

配管内の赤錆を防ぐ「水和電子」の仕組みとは？

液体の水（H₂O）は、分子が集まってできた「クラスター」という集団で存在しています。
通常、このクラスターは64個以上の水分子が集まった大きな構造をしています。このとき、水和電子（水の中に存在する自由電子）はクラスターの内側に閉じ込められています。 「NMRパイプテクター」は、特殊な共鳴現象を利用して、大きなクラスターを小さな単位に分解します。
これにより、水和電子はクラスターの外側に移動しやすくなります。 水がポンプで流れると、運動エネルギーによって水和電子が放出（剥離放電）されます。この電子が配管内壁に直接触れることで、赤錆の発生を防ぎ、すでにできた赤錆を黒錆に変える（還元する）効果があります。

なぜ釘などの異物の混入が赤錆を引き起こすのか？

水和電子の寿命は10～100ピコ秒（1兆分の1）、つまり10億分の1秒～100億分の1秒と極めて短く、 配管の内面に直接水流が当たっている部分でのみ、水和電子が発生・作用します。釘などの異物を配管内に入れると、流れが遮られて水の滞留が起き、水和電子が発生しにくくなります。 特に、釘の頭部（平板部）や下側では赤錆が発生しやすくなります。
つまり、配管の中に異物を入れると、水和電子がうまく働かなくなり、赤錆の原因になるのです。
なお、水道法において給水装置への異物混入は違反行為になります。

流体抵抗と形状の関係

縦置きの平板の流体抵抗（釘は平板と円柱の組合せ）

釘の頭部はミクロ的に平板となり、 この平板を水流に対して垂直（縦）に置くと、平板の端から流れが大きく剥離し、「圧力抵抗」が非常に大きくなります。 この場合、流体抵抗のうち「圧力抵抗」が主な要因となります。

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