부식과 표면 처리
해수 중에서 강구조물에 아연 희생 양극을 부착하였다. 표준 전극 전위를 Fe²⁺/Fe에서 −0.44 V, Zn²⁺/Zn에서 −0.76 V로 하여 표준 상태의 전지로 생각했을 때, 기전력과 녹는 쪽 금속의 조합으로 옳은 것은 무엇인가?
- A약 0.32 V, 아연이 녹고 강이 보호된다
- B약 0.32 V, 강이 녹고 아연이 보호된다
- C약 1.20 V, 아연이 녹고 강이 보호된다
정답과 해설 보기
정답: A. 약 0.32 V, 아연이 녹고 강이 보호된다
기전력은 음극 쪽(귀한 철)의 전위에서 양극 쪽(활성인 아연)의 전위를 빼서 E = −0.44 − (−0.76) = 0.32 V입니다. 활성인 아연이 양극이 되어 Zn → Zn²⁺ + 2e⁻로 녹고, 그 전자가 강으로 흘러 들어가 강을 음극으로 만들므로 강의 용해가 억제됩니다. 이것이 희생 양극에 의한 방식(유전 양극법)으로, 선체나 항만의 강구조물, 지중 배관 등에 사용되며, 양극은 소모되므로 정기적으로 교체합니다. 약 1.20 V는 두 전위의 크기를 더해 버린 오류입니다. 약 0.32 V에서 강이 녹는다고 한 설명은 귀와 활성의 방향을 반대로 하고 있습니다. 실제 해수 중의 전위는 표준 전극 전위와 다르지만, 아연이 강보다 활성인 관계는 같습니다.