부식 가능성
이 장에서는 개방 회로 전위(OCP)와 부식 전위에 대해 소개합니다. 기준 전극의 원리와 표준 수소 전극(SHE)의 0V 바이 컨벤션 전위에 대해 설명합니다.
전기화학적 전위를 측정할 수 있습니다. 기술적으로는 두 지점 사이의 전위차만 측정할 수 있습니다. 두 금속을 전해질(전도성 용액)에 담그면 두 금속에 연결된 전압계가 두 금속의 전위차를 표시합니다.
예를 들어 두 금속을 케이블로 서로 연결하면 전위가 낮은 금속에서 전위가 높은 금속으로 전자가 흐릅니다. 그 결과 두 금속 사이의 전위차는 점점 작아집니다. 전기화학적 전위로 이어지는 과정과 전자 흐름 사이에 또 다른 동적 평형이 생성되어 흐르는 전류에 따라 새로운 전위차가 발생합니다. 전류의 흐름이 높을수록 전위차는 낮아집니다.
개방 회로 전위
이러한 이유로 일반적으로 개방 회로 전위(OCP) 또는 개방 회로 전압(OCV)이 특히 흥미롭습니다. 이는 회로가 열려 있기 때문에 전류가 흐르지 않는 전위입니다. 동일한 용액에 있는 두 금속 사이에서 OCP는 외부에서 전위를 가하지 않고도 가능한 가장 높은 전위차입니다. 전류가 흐르지 않기 때문에 OCP를 측정하는 것도 비침습적입니다.
대부분의 애플리케이션에서 OCP 및 기타 전위는 기준 전극과 비교하여 측정됩니다. 전위는 가산적이기 때문에 다른 기준 전극과 비교하여 전위가 얼마인지 쉽게 계산할 수 있습니다. 절대적인 전위는 없지만, 전기화학자들은 표준 수소 전극(SHE)의 표준 전위가 관례적으로 0V라는 데 동의하고 있습니다. 이를 통해 귀금속을 쉽게 식별할 수 있습니다.
표준 전위가 양수인 금속은 모두 귀금속입니다. 산에 부식되기 위해서는 산의 양성자가 수소로 환원되어야 하고, 이를 위해서는 금속의 전위가 양성자 환원 전위보다 낮아야(음극성) 하므로 산 부식에 저항성이 있습니다.
OCP와 부식 가능성 비교
OCP는 부식 전위와 같은 의미인가요? 네, 정의는 약간 다르지만 부식 전위는 시료에 외부 전류가 흐르지 않을 때 시료가 갖는 전위입니다. 시료에서 산화 및 환원이라는 두 가지 반응이 일어나도록 전류가 계속 흐를 수 있습니다. 예를 들어 산성 용액과 접촉한 강철 시료는 강철 성분에 따라 산화되고 표면에서 양성자가 환원됩니다. 전압계와 기준 전극을 연결하면 측정된 OCP가 강철-양성자 반응의 부식 전위입니다.
OCP 또는 부식 전위를 관찰하면 부식 과정도 모니터링할 수 있습니다. 부식 전위가 높을수록 좋습니다. 시스템은 전자를 잃기보다는 오히려 전자를 흡수하므로 감소할 가능성이 더 높습니다. 부식 전위가 떨어지면 시료가 산화되고 음전하가 축적되고 있음을 의미합니다.
