전기화학실험 | Faraday' Law를 이용한 도금 공정

 

 

 

TIP

 

 

1. 제한요소(환경) 반영 전처리 공정 설계 능력을 배양한다
2. Faraday 법칙을 활용하여 도금 조건(시간 및 전류밀도)설계 능력을 배양한다.

 

 

 

Faraday' law

M.패러데이가 발견한 법칙으로 1833년 발견한 전기분해 법칙과 1831년에 발견한 전자기유도 법칙이 이에 해당한다. 1833년 발견한 전기분해 법칙과 이보다 2년 전에 발견한 전자기유도법칙이 있다. 전기분해 법칙에 의해 물질의 원자구조와 관련해서 전기량에도 최소 단위(기본 전하량)가 존재한다는 것이 처음으로 예측되었고, 전자기유도법칙은 전자기유도가 일어나는 방식을 밝혀냈다.

 

제 1 법칙에 의해 석출되는 물질의 양은 전류와 시간의 곱에 비례한다. 그리고 공급되는 전자가 전해질 속의 이온을 원자가 되게 하여 석출되므로, 석출되는 물질의 질량은 원자량에 비례한다. 또한 원자가가 곧 이온 한 개가 원자로 될 때 필요한 전자개수이므로, 석출되는 물질의 질량은 원자가에 반비례한다. 물질 1그램당량을 전기분해로 얻는데 필요한 전하량, 곧 전자 1몰의 전하량을 패러데이 상수라고 한다. 보통 기호 F로 표시하며, F = 96,485.3383C/mole- 이다.

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실험 방법

1. 실험 과정

1) 패러데이 법칙을 이용하여 전류값과 동도금 10㎛ 석출량의 시간을 구한다.(0.36A, 25분 39초)

 

2) 전처리를 실시한다. (표면의 요염물질을 날리고, 친수성을 향상시킨다.)(전처리 과정)

① 알카리 전해 탈지를 한다. - (950 mA로 2분간 가해줌. 이후 친수성 증가)

② D.I water로 깨끗이 닦아준다.

③ 10% 황산으로 30초간 중화시켜준다. (알카리 전해 탈지를 하였으므로 산성으로 중화시켜준다.)

④ D.I water로 깨끗이 닦음

 

3) 전처리 마친 후, 도금시작을 시작 한다.(도금과정)

① 애노드에 황인동판으를 캐소드에 동도금을 석출할 전처리를 실시한 황동판을 도선으로 연결한다.

② 패러데이 법칙을 통해 구한 전류값(0.36A)과 석출시간(25분 39초)을 기계에 기입한 후 시간이 끝날 때 까지 기다린다.

③ 도금이 다 된 황동판의 도금두께 실제값을 측정하고, 이론값과 비교하여 본다.

 

4) 두께 측정하는 여러방법

① 버니어캘리스로 측정한다.

② 현미경을 통해 관찰한다. - 도금된 부분을 긁은 후 깊이를 현미경으로 잰다.

③ 무게를 측정하여 비율로 구한다.

④ 두께 측정 기계를 사용하여 측정한다.

 

 

 

[전기화학실험]Faraday' Law를 이용한 도금 공정 레포트