안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.
금속에 물이 닿으면 녹이 생기는 것은
전기화학적 반응 때문입니다.
금속은 자연적으로 이온화 경향이 있으며
물에 용해된 산소와 반응하여 금속 이온과
전자를 생성합니다.
이 전자는 금속 표면에 남아 음극을 형성하고
금속 이온은 물과 반응하여 산화물 또는
수화물을 형성하며 이것이 녹입니다.
금속 표면의 철 원자가 이온화되어 Fe2+ 이온과
2개의 전자를 방출합니다.
방출된 전자는 금속 표면에 남아 음극을 형성합니다.
Fe2+ 이온은 물과 반응하여
수화철(II) 이온(Fe(H2O)62+)을 형성합니다.
수화철(II) 이온은 산소와 반응하여
산화철(III) 수화물(Fe2O3·xH2O)을 형성합니다.
이것이 녹입니다.
철 구리 알루미늄 등 금속마다 이온화 경향이
다르므로 녹이 생기는 속도도 다릅니다.
습도 온도 pH 산소 농도 등 환경 요인도 녹이
생기는 데 영향을 미칩니다.
염분이 존재하면 전기화학적
반응이 더욱 활발하게
일어나 녹이 더 빨리 생깁니다.
녹의 성분은 금속의 종류에 따라 다릅니다.
일반적으로 금속 산화물 또는 수화물로 구성됩니다.
녹은 주로 산화철(III) 수화물(Fe2O3·xH2O)로
구성됩니다.
녹은 주로 구리 산화물(CuO) 또는 구리 수화물(Cu(OH)2)로
구성됩니다.
알루미늄은 녹이 생기면 산화알루미늄(Al2O3) 막을
형성합니다.
이 막은 금속 표면을 보호하여 더 이상의
부식을 방지하는 역할을 합니다.
녹은 금속의 외관을 손상시키고 기계적 성질을 약화시키며
전기 전도도를 감소시키는 등 부정적인 영향을 미칩니다.
녹이 벗겨지면 금속 표면이 더욱
부식되기 쉬워집니다.
금속 표면에 도장을 하면 물과의 접촉을
차단하여 녹을 예방할 수 있습니다.
금속 표면에 기름을 바르면 물과의 접촉을
차단하고 산소와의 반응을 늦출 수 있습니다.
아연은 철보다 이온화 경향이 크므로
아연 도금을 하면 철이 녹는 것을 방지할 수 있습니다.
부식 방지제는 금속 표면에 보호막을
형성하여 녹을 예방합니다.
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