[일반화학실험]전기도금(Electroplating) - 니켈도금

소개글

본 실험은 전기도금을 이용하여 니켈로 황동 판을 도금하는 일반화학실험입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
(1) 전기도금(Electroplating)
(2) 산화 환원 반응(Oxidation-reduction Rxn)
(3) 패러데이 법칙(Faraday`s law)
(4) 전해질
(5) 전류밀도
(6) 균일 전착성
(7) 단일 전위
(8) Ni(니켈)의 특징
3. 실험 시약 및 기구
4. 실험 방법
(1) 시편제작
(2) 시편(음극)의 무게 측정
(3) 탐지세척
(4) 건조된 시편(음극)의 무게 측정
(5) 전기도금
(6) 시편을 증류수로 세척한 후 건조
(7) 시편의 무게 측정
5. 실험 결과
6. 토의 사항
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
니켈은 내식성이 양호하여 강재의 표면에 도금하는 내식성코팅으로 사용된다. 본 실험에서는 전기화학반응을 통해 양극의 니켈을 음극의 황동시편에 전기도금 함으로써 시간 흐름에 따른 도금의 무게 및 두께변화추이를 알아보고자 한다.

2. 실험 이론 및 원리
(1) 전기도금(Electroplating)

전기분해의 원리를 이용하여 물체의 표면을 다른 금속의 얇은 막으로 덮어 금속이온을 환원 석출시켜 얇은 피막을 입히는 표면처리 방법으로써, 전해질의 수용액이나 용융점 등에 직류 전류를 통하면 전해질은 두 전극에 화학변화를 일으키는데 이를 전기분해라고 하며 전해질의 수용액 중에서 전기분해가 일어날 때 용액 중의 양이온은 음극으로 이동하고 음이온은 양극으로 이동합니다. 즉, 전기도금의 원리는 도금시키려는 금속의 염류를 주성분으로 하는 수용액인 전해용액이 담아있는 도금용액 속에서 도금할 물체에 음극을 연결하고, 도금시키려는 금속과 동일하거나 다른 금속에 양극을 연결한 후 직류를 통전해주게 되면 용액내의 용해된 금속이 제품 표면에 석출되면서 금속의 피막이 입혀지게 됩니다. 다시말해 전기도금은 물질의 표면을 매끄럽게 하고, 쉽게 닳거나 부식되지 않도록 보호한다. 보통 금, 은, 구리, 니켈 등을 사용한다.

(2) 산화 환원 반응(Oxidation-reduction Rxn)
초기에는 어떤 물질이 산소와 화합하는 반응을 산화, 산소를 잃는 반응을 환원이라고 정의하였다. 이후 산소의 출입으로만 설명할 수 없는 형태의 산화, 환원 반응이 발견되면서 넓은 의미로 전자를 잃는 것을 산화, 전자를 얻는것을 환원 이라고 하게 되었다. 그 밖에 수소의 출입으로도 산화, 환원 반응을 나타내기도 하며, 전자를 잃고 얻은 수까지 표현하는 산화수도 사용되고 있다. 그래서 물질간의 전자 이동으로 산화와 환원 반응이 동시에 일어난다. 결국 전자를 잃은 쪽은 산화수가 증가하고 산화되며, 전자를 얻은 쪽은 산화수가 줄어들고 환원된다. 이 때 잃은 전자수와 얻은 전자수는 항상 같다.

참고 자료

∙ 생활속에 숨겨진 화학의 이해, 화학교재연구회 옮김, 싸이플러스
∙ 아카데미화학, 이수영 편저, 한국특허아카데미
∙ 생활속의 화학, 조성희, 이광수, 박희중 공저, 형설출판사
∙ 알기 쉬운 도금기술, 이성원, 세화, 1996.10.1
∙ 도금기술 편람, 도금기술 편람 위원회, 기전 연구사, 1993
∙ 도금표면처리, 이주성, 문운당, 1999.01.25