비자발적인 전지를 구성했을 때 왜 백금을 주로 사용하나요?

Question

안녕하세요. 비자발적인 전지를 구성하여 전기 분해를 진행했을 때 왜 금속 전극으로 백금을 주로 사용하는지, 이외에 사용할 수 있는 금속은 없는 것인지 궁금합니다.

Answer 1

비자발적인 전지, 즉 전기분해 장치를 구성할 때 백금(Pt) 전극을 자주 사용하는 이유는 주로 그 화학적 안정성과 전기적 특성과 관련이 있는데요, 우선 전기분해에서는 전극 표면에서 산화-환원 반응이 일어납니다. 만약 전극 자체가 쉽게 산화되거나 환원되면, 분해 대상 물질 대신 전극이 반응해버려 결과가 왜곡되는데요 백금은 귀금속으로 산화되거나 녹슬기 어렵고, 전기분해 환경에서도 거의 반응하지 않아 비활성 전극으로 적합하며 특히 백금은 전기전도성이 우수하기 때문에 주로 사용되는 것입니다. 이외에도 백금은 수소 발생 반응(H⁺ → H₂)이나 산소 발생 반응(OH⁻ → O₂)에서 반응 속도를 촉진시키는 우수한 촉매 역할도 하는데요, 덕분에 과전압을 줄여 전기분해 효율이 좋아집니다.

백금 이외에 사용할 수 있는 전극으로는 흑연 전극이 있는데요, 값이 저렴하고 불활성에 가까워 자주 사용되며 단, 산소 발생 반응에서는 표면이 조금씩 산화 및 부식될 수 있어 장기 안정성은 백금보다 떨어집니다. 감사합니다.