전기도금 예비레포트

목차

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

본문내용

1. 실험 목적

① 전해질 용액을 전기분해하여 전극에서 물질이 석출되는 것을 이용하여 금속 도금 반응을 살펴본다.

② 기본적인 산화-환원 반응과 Faraday’s Law의 개념을 이해한다.

③ SEM(Scanning Electron Microscope)을 이용해 금속의 도금된 경계면을 관찰한다.

2. 바탕 이론

(1) 전기도금 (Electroplating)

전기도금이란, 전기 분해의 기본 원리를 이용해 한 금속을 다른 금속 위에 입히는 과정을 의미하며 실생활에서는 주로 금속 표면을 아름답게 가공하기 위하여 금과 같은 금속을 얇은 막 형태로 씌우는 데에 사용된다. 전기 도금은 물질의 표면을 매끄럽고 아름답게 할 뿐만 아니라 쉽게 부식되거나 닳지 않도록 보호하는 목적도 있다. 보통은 금, 은, 구리, 니켈 등과 같이 이온화 경향과 반응성이 작아 안정적인 금속을 사용해 도금한다.

전기도금에는 (+)극과 (-)극이 사용되며, 도금이 되어 덮어씌워지는 금속을 (-)극에 연결하고 덮어씌우는 금속을 (+)극에 연결한다. (+)극에는 반응성이 더 큰 금속을 연결하고, (-)극에는 반응성이 더 작은 금속을 연결한다. 금속 연결 후 전류를 흘려주면 (+)극에서 금속의 산화반응이 일어나면서 연결된 금속이 전해액 속으로 이온화되어 유입된다. (+)극에서 산화되어 이온화 되어있는 금속이 (-)극에서 전자를 받아 다시 금속으로 환원된다.

본 실험에서는 황동판과 니켈판을 사용하며, 반응성 차이를 고려하여 (+)극에는 니켈판을 연결하고 (-)극에는 황동(구리)판을 연결한다. 실험을 진행하면 니켈판에서 니켈이 산화되어 전해액을 통해 이온형태로 이동하여 황동판 표면에서 환원되어 도금된다. 실험 시 사용하는 전해액, 즉 전해질 용액에는 덮어씌우는 금속의 이온이 포함되어 있어야 한다. 본 실험에서는 황동판에 니켈 금속을 덮어씌우므로 전해액으로는 니켈 이온이 포함되어있는 황산 니켈()을 사용한다. 각 전극에서 일어나는 반응식을 보면 다음과 같다.

참고 자료

안전보건공단 화학물질정보, www.msds.kosha.or.kr
사이언스올, https://www.scienceall.com
“2019 2학기 화공기초이론및실험2 실험노트”
김혜숙 외5명, 2001, “Faraday's Law에 의한 전기응집공정의 분석”
Daniel C. Harris, 2012, “분석화학 제8판”, 자유아카데미, p.313~316, 345~348
Masterton, 2014, “마스터톤의 일반화학 제7판”, 사이플러스, p122~129