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습윤 환경 및 수용액에서의 부식-전기화학적 기구 습윤환경 중에서의 부식-전기화학적 기구 환경은 부식속도에 상당히 큰 영향을 미친다. 아래 표는 여러 가지 습윤환양에 있어서의 몇 가지 금속에 대한 대략적인 부식속도를 [㎛/10년]의 단위로 나타낸 것이다. 습윤환경 중에서의 부식은 그 부식매체가 전해질 용액이기 때문에, 예측되는 바와 같이 전극과정에 의해 진행된다. 금속의 용해는 anode 과정이다. 이와 동시에 cathode과정도 일어나야 하는데 이때 부식제, 통상 용존하는 대기산소가 되지만, 때로는 수소 ion이 소모된다. 방식법은 이들 과정 중에서 하나 혹은 둘 모두를 일어나지 못하게 하는 것이다. 구분 부식 (µm/10년) 공기 물 토양 공업지대 도시 전원 하천수 해수 수도물 고부식성 부식성 저부식성 방식을 하지 않은 강(*1) 1000 500 1..
부식현상의 분류 부식분야의 체계화를 위한 방법 모든 과학분야에 있어서 그 분야에 대한 체계화가 필요하다. 부식분야도 그 범위가 매우 넓고 다양하기 때문에 여러 가지로 구분할 수 있지만, 다음과 같은 방법으로 구분하는 것이 가장 보편적이다. 1) 부식환경 2) 부식기구 3) 부식형식 4) 금 속 5) 응용분야 또는 공업분야 6) 방식법 부식분야를 계통적으로 검토하기 위해서는 습윤환경 (moist enviroment), 건조기체(dry gas), 용융염 등으로 나누어지는 부식환경에서부터 출발하는 것이 가장 적당하다. 이것은 동시에 부식기구에 따라 나누는 것을 의미한다. 즉, 습식환경에서는 전기화학적 기구, 건조기체에서는 화학적 기구에 해당한다. 또 부식시험이나 부식에 관한 연구 방법도 주로 이 부식환경에 의해 결정된다. 공..
부식발생의 원인 - 갈바닉계열(galvanic series) 부식발생의 원인 - 갈바닉계열(galvanic series) 기전력계열(EMF series)은 모든 금속에 대한 표준산화-환원전위를 순서대로 배열한 것이다(아래 표 참조). 금속-금속이온 평형 (단위 활동도) 수소전극에 대한 전극전위 ↑ 귀방향 (음극적) 활성방향 (양극적) ↓ Au-Au+3 Pt-Pt+2 Pd-Pd+2 Ag-Ag+ Hg-Hg+2 Cu-Cu+2 H2-H+ Pb-Pb+2 Sn-Sn+2 Ni-Ni+2 Co-Co+3 Cd-Cd+3 Fe-Fe+2 Cr-Cr+3 Zn-Zn+2 Al-Al+3 Mg-Mg+2 Na-Na+ K-K+ +1.498 +1.2 +0.987 +0.799 +0.788 +0.337 0.000 -0.126 -0.136 -0.250 -0.277 -0.403 -0.440 -0.744 -0..
부식발생의 원인-전지전위와 기전력 부식발생의 원인 -전지전위(電池電位; Cell Potential)와 기전력(起電力; EMF seris) 전지전위의 표시 및 계산을 간단히 하기 위해서 반전지전위(半電池電位: half-cell potential)의 개념이 도입되었다. 임의의 반전지 반응을 기준으로 하여 그것의 전위를 0으로 하고 다른 모든 반전지전위는 이 기준전위에 대해서 표시되고 계산된다. 이 기준 반응으로서 어떤 반전지 반응을 채택해도 무방하지만 일반적으로 수소-수소이온 반응(2H+ + 2e- = H2)이 채택된다. 가역수소전극(可逆水素電極)을 설명하기가 수월하기 때문이다. 예로서, 아연과 수소이온 사이의 반응을 생각해 보자. 이 반응은 두 개의 반전지 반응으로 나누어 생각할 수 있다. 수소기체로부터 전극을 만드는 것이 불가능하므로 불..
부식발생의 원인-양극(Anode)과 음극(Cathode)의 정의 부식발생의 원인-양극(Anode)과 음극(Cathode)의 정의 전해액 속에 담구어져 있는 두 전기전도체(전극)의 화합을 갈바닉전지(galvanic cell)라 하는데 이는 1791년 전기화학적 작용에 관한 연구를 발표한 이태리의 Luigi Galvanic의 이름을 딴 것이다. 갈바닉전지는 화학적 에너지를 전기적 에너지로 바꾼다. 이와 같은 전지를 단락시키면, 즉 두 전극을 저항이 적은 금속으로 연결하면 (+)전극에서 (-)전극으로 정전류(正電流)가 흐른다. 전해액내에서 전류는 이온이라고 하는 (+)운반체 또는 (-)운반체에 의해서 운반된다. 각 이온에 의해서 운반된 전류는 그 이온의 기동성과 전기전하에 따라 변화된다. 전해액에서의 (+)전류와 (-)전류의 합은 금속을 통해 전자에 의해서 운반된 전류의 ..
부식발생의 원인-전지의 원리와 종류 부식발생의 원인-전지(電池 ; Cell)의 원리와 종류 이온전도체(전해액)와 전자전도체(금속)가 결합하여 나타나는 전기화학적 전지에는 두 가지 종류, 즉 갈바닉전지(galvanic cell)와 전해전지(電解電池: electrolytic cell)가 있다. 화학적 에너지를 소비시키면서 전기적 에너지를 발생하는 전기화학적 전지는 갈바닉전지(galvanic cell)라 하며, 외부 전류원으로부터 전류를 소비시키면서 화학적에너지를 얻는 전기화학적 전지는 전해전지(電解電池)라 한다. //로 표시되는 전해다리(electrolyte bridge)를 가진 갈바닉전지는, 예로서 다음과 같이 표시할 수 있다. 습관적으로 음극을 오른쪽에 적는다. 탄소전극과 아연전극 그리고 NH4Cl용액으로 구성되어 있는 전등용 건전지를 생..
부식발생의 원인-전극전위의 물리적 의미와 전기화학적 이중층 부식발생의 원인 -전극전위의 물리적 의미와 전기화학적 이중층 아연(Zn) 한 조각을 물에 담갔다고 가정해 보자.(아래그림 참조) 아연은 용해하려는 경향이 매우 큰 금속이므로 Zn2+ion을 내놓게 된다. 그러나 이 ion은 금속의 표면에 아주 접근해서 남아 있게 된다. 또 남아 있는 전자 때문에 아연판은 용액에 대해서 (-)로 대전한다. 이와 같이 해서 소위 전기화학적 이중층이 만들어진다. 이것은 대략적으로 (+)와 (-)전하를 가지고 있는 축전기(蓄電器)라고 생각할 수 있다. 이중층의 약 10-7㎝(10Å)이며, 이중층 사이의 전위차는 ±1V, 혹은 그 이상이다. 따라서 이것의 전위기울기는 107V/㎝ 이상이 된다. 아연의 전극전위 EZn은 (-)로서 전위축을 따라서 아랫쪽을 향하여 화살표로 표시되어 ..
부식발생의 원인- 금속의 전위(Potential) 부식발생의 원인- 금속의 전위(Potential) 어떤 물질의 화학적 전위(電位 : chemical potential) μ는 그 물질의 몰당 자유에너지이다. 이온의 경우에 화학적 전위와 전기적 전위는 구별해서 생각해야 한다. 전기화학적 전위(electrochemical potential) 여기서 F는 Faraday의 상수이고, e는 전기적 전위이며 Z는 반응에 참가한 전자수이다. 예를들어, 만일 어떤 금속이 그 금속의 이온을 포함하고 있는 용액속에 담구어지면 평형상태에 도달하게 된다. 이렇게 되면 양쪽 상(相 ; Phase)에 있어서의 이온의 전기화학적 전위는 같아진다. 또는 이다. 이것은 상경계(相境界 ; phase boundary)에서의 화학적 전위의 차이와 전기적 차이가 서로 상쇄되어 이온의 이동이..
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