사람과 일

분극의 원인

poongkum 2007. 12. 22. 14:57
분극의 원인


분극은 음극과 양극에서 일어나는 진행이 느린 반응에 의하여 일어난다. 이러한 분극에는 활성화 분극(activation polarization)과 농도 분극(concentration polarization)이 있다. 이러한 분극들은 그림 1과 같이 낚시를 하는 것으로 비유 될 수 있다. 낚시에서는 아래와 같은 여러 단계를 거쳐 낚시가 이루어진다.

① 낚시 바늘에 미끼를 건다.
② 낚시를 물속에 던져 넣는다.
③ 고기를 잡는다.
④ 1-2를 다시 한다.
⑤ 다른 물고기가 헤엄쳐서 오기를 기다린다.
⑥ 가까이 온 고기를 잡는다.

 


그림1. 분극 : 낚시에 비유


일반적으로 음극에서는 수소 발생 반응이 일어난다. 수소의 환원 반응은 아래와 같으며
수소 발생 반응이 일어나는 단계를 살펴보면 다음과 같다.
① H+ 이온이 농도차에 의하여 용액으로부터 음극 표면으로 이동해 온다.(농도분극)
② H+ 이온이 음극표면으로부터 전자를 받아서 수소원자가 된다.(활성화 분극)
③ 각각의 수소원자가 결합하여 수소분자가 된다.(활성화 분극)
④ 많은 수소분자가 모여 수소가스 방울이 된다.
⑤ 수소가스 방울은 음극표면에서 떨어지게 되고 표면에서는 다시 반응이 발생한다.

                                      그림 2. 수소환원반응에 의한 분극

             그림 3. 산소환원반응에 의한 분극