예비_전기분해와 전기도금

목차

1. 실험 목적
2. 바탕 이론
3. 실험 기기 및 시약
4. 실험 방법
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
전기 분해와 전기 도금에 대해 이해하고 실험을 통해 전해질 용액을 전기분해하고 물질을 전기 도금해본다. Faraday’s Law of electrolysis과 Faradaic efficiency에 대해 이해하고 결과값을 식에 대입해보고 전하량, 전류의 세기, 전착 두께 등을 구해본다. Nernst equation에 대해 이해해보고 식에 값을 대입하여 구하고자 하는 값을 계산한다.

2. 바탕 이론
① 전기도금
전기도금은 전기 에너지를 이용하여 전극 표면에 특정 물질을 코팅하는 것을 말한다. 전기도금을 이용하면 전극의 표면을 매끄럽게 하여 닳거나 부식되지 않도록 할 수 있다. 전기 에너지를 가해 물질을 증착하는 방식에 따라 전기 화학 도금(electro-chemical deposition), 전기 이동 석출(electro-phoretic deposition), 미달 전위 석출(under-potential deposition)로 나눌 수 있다. 전기 화학 도금은 전압이나 전류를 제어하여 물질을 증착하고 전기 이동 석출과 미달 전위 석출은 전기 이동을 이용하여 물질을 증착하는 방식이다.
전기 화학적 산화, 환원에 따라 환원 전기도금(cathodic electro-deposition), 산화 전기 도금(anodic electro-deposition)으로 나눌 수 있다. 환원 전기도금은 금속 이온의 전기 화학적 환원을 따라 전극 표면에서 금속이 석출되는 것으로 가장 널리 사용되는 방식이다. 산화 전기 도금은 금속 산화물, 일부 고분자의 전기도금에서 전기 화학적 산화를 통해 전극 표면에 물질이 석출되는 것이다.
전기도금의 장점은 다음과 같다. 첫 번째로 환원제를 사용하지 않는 간단하고 쉬운 방법으로 여러 가지 물질을 도금할 수 있다는 것이다. 두 번째로 전기 에너지를 이용하여 도금하기 때문에 도금량과 도금 속도를 제어할 수 있어 도금 높이, 전극 표면 상태를 제어하기 쉽다. 마지막으로 전기도금은 복합체 구조를 만드는데 유리하다.

참고자료

· 네이버 지식백과 화학용어사전 ‘potentiostat’
· 네이버 지식백과 화학백과 ‘Nernst equation’ , ‘표준 환원 전위’, ‘전기도금’
· 네이버 지식백과 물리학백과 ‘패러데이 전기분해 법칙’
· Yu-Chuan Chien, Daniel Brandell, Matthew J.Lacey ‘Towards reliable three-electrode cells for lithium–sulfur batteries’
· Alex W. Colburn, Katherine J. Levey, Danny O'Hare, Julie V. Macpherson ‘Lifting the lid on the potentiostat: a beginner's guide to understanding electrochemical circuitry and practical operation’
· Paul A. Kempler, Adam C. Nielander ‘Reliable reporting of Faradaic efficiencies for electrocatalysis research’
· Gregory Jerkiewicz ‘Standard and Reversible Hydrogen Electrodes: Theory, Design, Operation, and Applications’
· 이승범, 정구형, 이재동 ‘도금 전처리공정에서 맞춤형 알칼리계 탈지제 개발’
· 2023 화공기초 이론 및 실험 2 실험노트