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금속의 부식이란 무엇일까요? 목록

금속이 부식된다고 하는 것은 금속이 자연 상태 되돌아가는 과정이라고 할 수 있습니다. 즉, 부식은 금속의 산화과정을 말하는데, 모든 금속은 공기 중에 노출되면 표면에 산화막이 형성되고, 어떤 경우에는 막이 대단히 얇고 또한 금속 내부를 보호하여 금속 고유의 광택을 유지하기도 합니다. 그러나 습기, 염소이온과 같은 음이온, 질소와 유황의 기체 산화물 등이 존재하면 부식이 쉽게 진행되어 금속을 완전히 망가뜨릴 수 도 있습니다. 부식은 한 금속 조각이 다른 부분 사이, 또는 전해질로서 서로 접촉하고 있는 다른 금속 사이의 전자 이동에 의해 발생합니다. 예를 들면 공기와 습기가 접촉하고 있는 철은 부식합니다.


 


공기 중에서 알루미늄의 부식은 철의 부식보다 느리게 진행됩니다. 알루미늄의 표면에 형성된 Al2O3 막은 질기고 단단해서 산소를 더 이상 침투시키지 않기 때문입니다. 부식된 금속은 금속 본래의 구조나 특성을 잃기 때문에 자발 과정인 부식은 경제적으로 손실을 가져오는데, 매년 생산되는 철과 강철의 약 1/4이 녹슨 것을 대치하는데 사용됩니다.


그러면 부식을 방지하는 방법은 무엇일까요?


 


부식 방지는 천연 에너지 자원과 천연 금속원을 보존하는 중요한 방법입니다. 흔히 산소나 습기로부터 금속을 보호하기 위해 페인트나 금속 도금 등 얇은 막을 입히기도 합니다. 크롬이나 주석은 견고한 산화막을 형성하기 때문에 강철을 도금하는 데 많이 쓰입니다. 전기도금법으로 강철에 막을 입히는 데 쓰이는 아연은 산화막을 형성하지 않습니다. 그러나 아연이 철보다 활성이 더 큰 금속이기 때문에 산화 반응이 발생하면 철보다 아연이 더 잘 녹슬게 됩니다. 따라서 아연은 철표면에서 '희생막'으로 작용합니다. 땅에 묻혀있는 연료 탱크나 송수관 강철을 보호하는 데 흔히 쓰이는 방법이 음극화 보호입니다. 보호하려고 하는 송수관이나 탱크에 마그네슘과 같은 활성이 큰 금속을 전선을 통하여 연결합니다. 철보다 마그네슘이 더 좋은 환원제이기 때문에 전자는 철이 아닌 마그네슘에 의해 공급되고 철은 산화되지 않습니다. 산화가 발생함에 따라 마그네슘 산화전극이 녹기 때문에 주기적으로 마그네슘을 바꿔 주어야 합니다.  

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