소개글
"갈바닉 부식 원리와 방지 대책"에 대한 내용입니다.
목차
1. 갈바닉 부식
1.1. 실험 개요
1.2. 비커별 용액 변화
1.3. 발생 가스
1.4. 무게 감량 순서
1.5. 부식 속도 분석
1.6. 구리-철 연결시 부식 위치 및 이유
1.7. 갈바닉 부식 방지 방법과 이유
1.8. 결과 분석 및 고찰
2. 참고 문헌
본문내용
1. 갈바닉 부식
1.1. 실험 개요
이 실험은 갈바닉 부식 현상을 확인하기 위해 수행되었다. 갈바닉 부식이란 두 종류의 금속이 전기적으로 연결되어 있는 상태에서 용액에 담금으로써 발생하는 부식 현상을 말한다.
실험에서는 구리(Cu)와 철(Fe)을 사용하였는데, 이 두 금속은 갈바닉 계열상 전위 차이가 크기 때문에 갈바닉 부식이 잘 일어날 것으로 예상되었다. 각 금속을 단독으로 담갔을 때와 두 금속을 전기적으로 연결하여 담갔을 때의 부식 양상을 관찰하였다.
특히 금속의 무게 변화, 용액의 변화, 발생 기체 등을 통해 부식 정도와 메커니즘을 확인하고자 하였다. 이를 통해 갈바닉 부식의 특성을 이해하고, 부식 방지 대책을 모색할 수 있을 것으로 기대된다.
1.2. 비커별 용액 변화
비커에 침적시 용액의 변화는 다음과 같다:
1번 비커(Cu-1)에서는 구리(Cu(s))와 황산(H2SO4(aq)) 간의 반응이 일어나지 않아 용액의 변화가 없었다. 이는 구리의 부식 전위가 매우 낮아 pH가 아무리 낮더라도 구리가 부식되지 않기 때문이다. 그러나 외부에서 전압을 가해주면 구리도 산화반응이 일어나 부식될 수 있다.
2번 비커(Fe-1)에서는 철(Fe(s)) 표면에서 기포가 발생하고 황산철(FeSO4(s)) 침전물이 생성되었다. 이는 철이 황산과 반응하여 철 이온(Fe2+(aq))과 수소 기체(H2(g))가 발생하기 때문이다.
3번 비커(Fe-2 - Cu-2)에서는 철 부분에서 기포가 발생하고, 용액 속에서 황산철(FeSO4(s)) 침전물이 생성되었다. 또한 구리 부분에서도 수소 기체가 미량 발생하였다. 이는 갈바닉 전지가 형성되면서 철에서 전자가 방출되어 구리 쪽으로 이동하기 때문에, 철이 선택적으로 부식되고 구리에서 수소 환원 반응이 일어났기 때문이다."
1.3. 발생 가스
발생하는 gas는 수소이다. Fe만 침적시킨 비커에서는 Fe(s) + H2SO4(aq) + H2O(l) → FeSO4(aq) + H2(g) ↑ 반응으로 인해 수소기체가 발생하였다. Cu만 침적시킨 비커에서는 Cu(s) + H2SO4(aq) + H2O(l) → CuSO4(aq) + H2(g) ↑ 반응으로 인해 수소기체가 발생하였다.
Fe와 Cu를 연결한 시편의 경우, Fe 부분에서는 Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e- 반응이 일어나 전자가 발생하였고, 이 전...
참고 자료
① 현대일반화학 David W. Oxtoby , H. P. Gillis P. 465
② 최신일반화학 화학교제 편찬위원회 P. 299
③ 부식과 방식의 원리 Danny A. Jones P. 222~223
④ 부식과 방식의 원리 Danny A. Jones P. 222~223
⑤ 부식과 방식의 원리 Danny A. Jones P. 222~223
⑥ 부식과 방식의 원리 Danny A. Jones P. 218
표 1. 부식과 방식의 원리 Danny A. Jones P. 87
표 2. 부식과 방식의 원리 Danny A. Jones P. 88
전기화학 개론
금속 열역학
Denny A. Jones, 『부식과 방식의 원리』, 이의호 · 이학렬 · 황운석 · 김광근 공역,동화기술, 2004년, p.545
송전호청, 『전기화학 개론』, 이동진 · 최호상 공역, 아진, pp.170-171
David R. Gaskell, 『재료열역학』, 민동준 외 4명 공역, 홍릉과학출판사, 2009년, p.638
1
2
3
4
5
6