[화학공학]electroplating

소개

Faraday`s Law을 이용한 구리의 전해 정련 실험 예비보고서 입니다

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험방법
4. 실험이론
Faraday`s law
도금 [plating]
전기분해 [electrolysis]
산화와 환원
Nernst equation
전극 (electrode)
5. 참고문헌

본문내용

2. 실 험 목 적 : Faraday`s Law을 이용하여 구리의 전해 정련 실험을 해본다.

4. 배 경 이 론
Faraday`s law
전기화학 반응에서는 전자를 생산 또는 소비한다. 따라서 반응경계면으로부터 이동하는 전자의 흐름은 부식속도의 측정이 된다. 전자이동은 전류 즉 암페어 에 의해서 간편하게 측정되어진다. 여기저 1암페어는 초당 1쿨롱의 전하(개의 전자)와 같다. 전기화학 반응에서 전류 와 반응물질의 양 ｍ 사이에 존재하는 비례식을 Faraday`s law라고 한다.
(1)
여기서 는 패러데이의 상수 (96500쿨롱/몰), 은 원자당 교환된 전자의 수, 는 원자량 (g/몰),
t는 시간이다. 아연에 대한 양극반응의 경우를 예로서 생각해 보자.
(2)
각 원자가 반응시 두 개의 전자가 교환된다. 즉 이동된 전자의 n=2이다. 이를 반응 중에 변화된 산화수라고 일컫는다. 식 (1)을 시간 t와 면적 A로 나누면 부식속도 r이 된다.
(3)
여기서 이며 전류밀도(current density)라 정의된다. 식 (3)은 단위면적당 단위시간당 물질의 손실량과 전류밀도 사이의 비례관계를 나타낸다. 비례상수는 및 단위 환산을 위한 인자 등을 포함한다. 똑같은 양의 전류라도 작은 면적에 흐르게 되면 부식 속도는 더욱 커지기 떄문에 부식 속도에 비례하는 것은 전류가 아니고 전류밀도이다. 동일한 전류가 흐를 경우 부식속도는 면적에 반비례한다.
전류밀도는 의 낮은 값에서부터 에 이르는 값까지 정환하게 측정될 수 있다. 그리하여 전기화학적 측정은 실험실과 현장에서 부식연구를 위한 대단히 효과적이며 편리한 방법이 된다.
식 (3)을 금속 또는 합금의 밀도 로 나누면 단위시간당 침투의 단위로 표현할 수 있다. 부식속도를 mils penetration per year(mpy)로 표현하기 위해서 전류밀도 에 대한 단위로 를 사용하고 밀도 에 대한 단위로 을 사용하면 식 (3)을 다음과 같이 쓸 수 있다.

참고자료

· http://www1.suwon.ac.kr/%7Echoihs/%B1%E2%B1%E2%BA%D0%BC%AE/C0%FC%B1%E2%B7%AE%B9%FD.htm
· http://100.naver.com/100.php?id=135265
· http://home.kmu.ac.kr/%7Eeclab1/lectures/13544n14.pdf
· http://www.chosun.ac.kr/~mjkoh/hwp/chap18.hwp
· http://home.kmu.ac.kr/~eclab1/lectures/13544n15.pdf
· http://www.encyber.com