전기분해의 원리를 밝힌 패러데이의 전기분해 법칙

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패러데이(Faraday)의 ‘전기분해 법칙’

 

 

영국의 물리학자이며 화학자인 마이클 패러데이(Michael Faraday, 1791-1896)는 직류가 흐르는 도선 주변에 생기는 자기장에 대한 선구적인 연구로 전자기학 발전에 큰 업적을 남겼다. 그는 전자기 유도에 의한 기전력의 크기에 대한 ‘패러데이의 법칙’을 발견하여 발전기와 전동기(모터), 변압기 등을 발명하도록 했다.

 

나아가 그는 전기적인 방법으로 물질을 분해하는 ‘전기분해의 법칙’(Faraday's Law of Electrolysis)을 발견하여, 오늘날의 ‘전기도금 산업’을 일으키도록 했다. 물을 전기분해하면 음극에서는 수소가 나오고 양극에서는 산소가 분리되어 나온다. 식염수(소금)을 전기분해하면 음극에서 나트륨이 양극에서는 염소가 분리되며, 염산을 전기분해하면 수소와 염소가 발생한다. 화합물에 높은 전압을 걸어 전기적으로 분해하는 것을 전기분해라 하며, 이때의 반응은 다음과 같은 패러데이의 전기분해 법칙에 따라 일어난다.   

 

제1 법칙 - 전기분해로 생산되는 물질의 양은 전극에 흐른 전류의 양에 비례한다.

 

제2 법칙 - 전기분해로 생산되는 물질의 양은 그들의 당량(當量 equivalent weight)에 비례한다.

 

(* 당량이라는 말을 오늘날에는 몰:mole로 나타낸다.)

 

패러데이는 놀라운 실험가였다. 그의 노트에는 42년 동안 16,041회나 실험한 내용이 치밀하게 기록되어 있다. 전기용량을 나타낼 때 사용하는 패럿(fard, F)이라는 단위는 패러데이의 영예를 나타낸다. 패러데이는 벤젠을 발견하는 등 화학 분야에서도 많은 업적을 남겼다. 그는 ‘양극’(anode), ‘음극’(cathode), ‘전극’(electrode), ‘전해질’(electrolyte)이라든가 ‘이온’(ion : 방황하는 사람이라는 의미) 등의 용어를 만들기도 했다.

 

 

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