작성일 : 11-01-05 17:11
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산화와 전지 (대우가족 1998.12.1 )
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글쓴이 :
문환구
 조회 : 4,845
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우리 생활 곳곳에서 두루 쓰이고 있는 철은 여러 가지 장점이 있지만 쉽게 녹이 슨다는 단점이 있다. 특히 건물 속에 들어가 있는 철근이 녹슬어 못쓰게 되면 건물을 헐어내야 하는 곤란한 문제가 생기곤 한다. 이런 철에 녹이 슬지 않도록 하기 위한 여러 가지 방법 중에는 전지의 원리를 이용한 것도 있다. 녹은 왜 스는 것이며 전지의 원리는 녹이 스는 것을 어떻게 막는 것일까?
금속에 녹이 스는 것은 산화반응의 일종으로 산화란 산소와 결합한다는 뜻이다. 그런데 어떤 원소가 산소와 결합하는 것을 자세히 들여다보면 그 원소가 원래 가지고 있던 전자를 내놓게 된다. 꼭 산소와 결합하지 않더라도 화학반응에 의해 전자를 내놓게 되면 산소와 결합한 것과 같은 변화를 한다. 따라서 산화를 보다 엄격히 말하면 전자를 내어놓는 과정이다. 그러므로 산화에 상대되는 개념인 환원은 어떤 원소가 전자를 얻는 과정이다.
그런데 금속마다 산화될 수 있는 정도가 조금씩 차이가 난다. 예를 들면 아연은 철보다 산화되기 쉬우며, 철은 구리보다 산화되기 쉽다. 따라서 아연은 구리보다 훨씬 산화되기 쉽다. 이와 같이 산화되기 쉬운 정도의 차가 크게 나는 두 개의 금속판을 두 금속이 녹을 수 있는 전해질 용액에 함께 넣어주면 산화되기 쉬운 아연판은 산화가 되지만 상대적으로 산화되기 어려운 구리는 환원이 되고 만다.
왜냐하면, 아연이나 구리 둘 다 산화되기 위해 전자를 내놓으려고 하지만 상대적으로 힘이 약한 구리는 아연에서 나오는 전자를 일방적으로 받을 수밖에 없기 때문이다. 이렇게 한쪽에서는 전자를 내놓고 다른 쪽에서는 받아들이는 화학반응이 일어나면서 전기를 발생시키는 것이 전지이다.
이처럼 산화될 수 있는 정도의 차이가 큰 두 금속이 전해질 속에서 연결되어 있을 때, 하나는 산화되면서 다른 하나는 환원되는 원리를 이용하면 금속에 스는 녹을 방지할 수 있다.
즉, 녹이 잘 스는 철에다 아연을 도금하면 철보다 산화가 잘되는 아연은 산화되지만 철은 환원되므로 녹이 슬지 않게 되는 것이다. 이와 같이 철에 녹이 스는 것과 전지는 아무 관련이 없는 것처럼 보이지만 산화와 환원이라는 화학반응을 통해 하나로 연결되어 있다.
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