일반화학실험 | 전기도금(Electroplating) - 니켈도금

 

 

 

TIP

 

 

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.

 

 

 

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.

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실험 방법

(1) 시편제작

① 황동시편 6㎝ × 4EA 만들고 각각 번호 표시

② 금속니켈 6㎝ × 1EA

 

(2) 시편(음극)의 무게 측정

① 황동시편 6㎝(4EA) 각각 번호를 표시하고 무게를 기록

② 금속니켈 6㎝(1EA) 무게를 기록

 

(3) 탐지세척

① 전해액(증류수 100㎖ + NaOH 16g)에 “30초”간 세척

② 5 vol.% NaCN용액에 5초간 침지 (NaCN용액 100㎖)

③ 증류수로 "10초“간 세척

④ 5 vol.% HCl에서 30초간 세척 (HCl 용액 100㎖)

⑤ 증류수로 “10초”간 세척

⑥ 세척된 시편을 오븐에서 건조

(4) 건조된 시편(음극)의 무게 측정

 

(5) 전기도금

① 전극 구성 : 음극ㅡ황동시편, 양극ㅡ금속니켈

② 도금액 : 증류수 300㎖ + NiSO₄·6H₂O 30g + NH₄Cl 3g + H₃BO₃ 3g

 

③ 전류밀도: 0.5～1.0A/㎝² 영역

 

(6) 시편을 증류수로 세척한 후 건조

 

(7) 시편의 무게 측정

 

 

 

[일반화학실험]전기도금(Electroplating) - 니켈도금 레포트