음극방식

음극방식

금속표면을 음전위 방향으로 분극시키면 금속의 용해(부식)가 방해되어 부식속도가 현저히 줄어든다. 근본적으로 부식계(corrosion system)에서 양극반응과 음극반응은 각각 다음과 같이 나타낼 수 있다. 자연전위보다 음극방향으로 분극하게 되면 금속이온이 금속원자로 환원하려는 경향이 강하여 금속 용해반응이 억제되고 산소의 환원 및 수산화 이온의 발생 등이 촉진된다. 이렇게 음분극하는 방법은 외부에서 전원을 사용하여 강제적으로 금속 (방식대상물)을 음극화하거나 (외부전원법), 갈바닉쌍의 부식원리를 이용하는 소위 희생양극을 방식대상물인 금속에 매달아 주는 방법 (희생양극법)이 있다.  외부전원법 (impressed current cathodic protection; ICCP) 음극분극시키기 위하여 외부에서 전류를 부가시키게 되는데 이때에는 외부의 전원을 공급할 수 있는 정류기 (rectifier) 가 필요하며, 상대 양극전극으로는 주로 흑연 (graphite), 고실리콘주철 (high silicon cast iron; HSCI), 또는 플라티늄피복 티타늄전극 등이 사용된다. 그림1. 외부전원법에 의한 음극방식법.  희생양극법 (sacrificial anode method) 서로 다른 금속이 갈바닉쌍을 이룰 경우 갈바닉 계열상의 더 귀한 (양의 방향으로 높은) 전위의 금속은 음분극이 되며 천한 전위의 금속은 양극용해가 잘 된다는 갈바닉 효과 로부터 응용된 방법으로 방식대상이 되는 금속보다 천한 전위의 금속을 전기적으로 접속하여 음극방식의 원리를 얻어내는 방법이다. 그림2. 희생양극을 이용한 음극방식법.