[일반화학실험]_동전도금2

소개

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목차

실험제목
실험목적
실험도구
실험원리
실험방법
실험결과
고찰

실험 제목
실험 목적
실험 도구
실험 원리
실험 방법
실험 시 주의 할 점
실험 결과
관찰된 결과의 분석 및 해석
궁금증
고찰
참고 사항

본문내용

실험제목
아연도금
실험목적
동전의 구성성분을 알고, 아연과 수산화나트륨 용액에서 반응시켜 은색으로 도금을 한다. 동전도금에 대해 자세히 알아 보자
실험도구
핫플레이트, 비커, 아연덩어리,
수산화나트륨, 십 원짜리 동전 10개, 핀셋

실험원리
① 동전도금의 원리
- 금빛으로 반짝반짝 빛나므로 구리가 금으로 바뀐 것이라고 착각하는 사람도 있을 수 있다. 그러나 아쉽게도 우리가 만든 것은 금이 아니다. 먼저 동전을 아연가루가 들어있는 수산화나트륨을 용액에 넣고 가열하면 아연과 수산화나트륨이 반응해서 아연이 산화된다.
2NaOH(aq) + Zn(s) ------Na2ZnO2(s) + H2(g)
이 때 H+은 환원되어 수소 기체가 된다. 이렇게 해서 구리 동전 표면에 아연이 도금되어 구리가 은색으로 변하게 된다. 은색으로 된 구리 동전을 불에 넣고 잠깐 가열하면 아연과 구리가 용융되어 금빛 나는 합금인 황동을 만든다. 황동이란 합금은 구리가 60-825, 아연이 18-40% 정도로 섞여 만들어진 것인데, 아연이 얼마나 포함되었느냐에 따라 금빛을 내는 정도가 달라진다.우리가 사용하는 합금은 많다. 일반적으로 재료인 순금속보다 더 단단하고 강하기 때문이다. 철에 소량의 탄소를 섞어 강철을 만든다. 이 강철에 크롬과 니켈을 섞으면 녹이 슬지 않는 스테인레스강을 만들 수 있다. 금화나 금제품 역시 구리를 약간 섞어서 만드는데 그 이유는 순금은 너무 물러서 그냥은 사용할 수가 없기 때문이다. 일반적으로 합금은 실험에서처럼 금속을 녹여서 만들지만 녹이지 않고 합금을 만드는 수도 있다. 원료가 되는 금속을 가루로 해서 충분히 혼합한뒤, 거푸집에 넣어 녹지 않을 정도의 온도로 가열한다. 이런 금속 가공법을 `분말야금`이라고 한다. 녹는점이 높아서 녹이기 어려운 금속을 이런 방법을 사용하여 합금이라고 한다.
② 도금이란?
- 일반적으로 금속 표면에 다른 금속 또는 합금의 얇은 층을 입히는 것을 말한다. 다른 금속의 박판(薄板)을 표면에 포개서 함께 압연하고, 표피(表皮)에 다른 금속을 맞붙이는 것은 합판(合板:clad)이라 하며, 도금이라고는 하지 않는다. 도금은 서양에서는 로마시대, 동양에서는 중국의 전한(前漢)시대부터 시작되었다. 한국에서는 삼국시대에 중국으로부터 기술이 전해져 불상에 도금이 이용되었다. 이 시대에 한국을 통해 일본에도 기술이 전달되었다. 고대의 도금은 아말감을 칠하고 수은을 증발시키는 방법, 박(箔:foil)을 고열로 고착시키는 방법 등으로 금도금에 한정되었다.

오늘날 일반적으로 도금이라고 하면, 전기도금을 말하는 경우가 많다. 장식적인 면, 부패 방지 및 내마모성, 접촉저항의 개선 등의 위해 하고 있다. 도금방법·용도에 따라 다소 차이가 있지만, 전기도금의 일반적인 공정은 탈수(脫銹) → 연마 → 탈지(脫脂) → 화학적 침지처리(浸漬處理) → 전기도금 → 후처리 → 건조의 순서이다.

③ 도금의 종류
【전기도금】 도금법의 중심이 되는 방법이며, 입히는 것은 순금속뿐만 아니라 합금도 가능하다. 도금하고자 하는 금속을 음극으로 하고 전착(電着)시키고자 하는 금속을 양극으로 하여, 전착시키고자 하는 금속의 이온을 함유한 전해액 속에 넣고, 통전(通電)하여 전해함으로써 바라는 금속이온이 물건의 표면에 전해석출하는 것을 이용한 것이다.

【융해금속 침지도금】 표면에 붙이고자 하는 금속을 녹인 도금조 속에 물건을 넣고 표면에 용액이 붙은 다음 끌어올려서 고화(固化)시키는 방법.

【용사분무도금】 도금하고자 하는 금속을 용액으로 한 후, 이것에 기류를 취입시켜 안개 모양으로 날려서[溶射噴霧] 목적하는 물건의 표면에 붙이는 방법. ‘메탈리콘’이라는 상품명으로 알려졌다.

【증착도금】 진공 속에 물건과 도금할 금속을 넣고, 금속을 가열하여 휘산(揮散)시켜서 물건의 표면에 응축시켜 표면에 얇은 층을 만드는 방법.

【음극분무도금】 진공 속에서 금속을 전극으로 하고, 방전시켜서 휘발시키는 방법. 가열기로 가열하는 것보다 휘발시키기는 쉽지만 그만큼 장치가 필요하다.

참고자료

· 없음