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Jun 13, 2023

부식 과학과 음극 방식이 시작된 곳

런던 웨스트엔드의 피카딜리 서커스에서 멀지 않은 곳에 과학 발전을 위해 1799년에 개관한 인상적인 왕립 연구소 건물이 있습니다. 이 건물에서는 19세기 가장 저명한 과학자 두 명이 갈바니 부식의 기본에 대한 연구, 음극 보호(CP)의 발견, 부식 반응에 대한 용어 창설 등 부식 과학 및 기술에 상당한 공헌을 했습니다. 오늘 사용하세요.

처음부터 왕립연구소는 일반 대중에게 다가가 삶의 모든 활동에서 과학의 중요성을 보여주는 것이 중요하다고 생각했습니다. 1801년에는 젊은 화학자 험프리 데이비(Humphry Davy, 1778-1829)를 고용하여 대중 강연에서 재미있고 극적인 과학 시연을 선보였습니다. 이는 런던에서 가장 인기 있는 행사 중 하나가 되었고 Albemarle Street는 최초의 일방통행 거리가 되었습니다. 데이비는 또한 과학 연구를 위한 실험실을 설립하고 광부의 안전등을 발명한 공로로 기사작위를 받았습니다. 그러나 전기화학에 대한 그의 연구는 잘 알려지지 않았습니다. 1790년대 후반 이탈리아에서 볼타가 전기 배터리를 발견한 후 데이비는 2,000쌍의 플레이트로 당시 세계에서 가장 큰 배터리를 만들기 시작했습니다. 이를 사용하여 그는 처음으로 나트륨, 칼륨, 칼슘 및 기타 반응성 원소와 같은 원소를 분리하는 데 성공했습니다. 그는 화학 반응성과 전기 사이에 관계가 있음을 보여 주었고 아마도 최초의 갈바닉 시리즈를 생산했습니다. 그는 "다양한 물질이 알려진 갈바닉 힘의 순서에 따라 배열되어 있으며, [원문] 화학적 작용이 갈바니즘 생산과 얼마나 밀접하게 관련되어 있는지."

Davy는 부식 거동에서 이종 금속의 중요성을 인식했습니다. "선박에 구리판을 부착하는 데 사용되는 쇠못은 곧 마모되고 건물 지붕에 납을 부착하는 데 사용되는 쇠핀은 빠른 속도로 녹이 발생합니다. 이는 화학적 작업이 증가함에 따라 발생합니다. 접촉의 전기 에너지." 그는 목조 해군 선박의 선체를 공격하는 벌레를 방지하는 데 사용되는 구리 피복의 부식을 관찰해 달라는 요청을 받았습니다. 1824년 데이비는 철이나 아연 "보호 장치"를 부착하면 구리 부식을 방지할 수 있다는 사실을 발견하여 CP를 개척했습니다. 불행히도, 이 주요 발견은 해양 성장의 형성을 방지하기 위해 구리가 부식되어야 하기 때문에 실질적인 실패였습니다. 그러나 Davy는 CP의 아버지이자 부식에 대한 이해의 중요한 선구자로 간주될 수 있습니다.

Royal Institute의 Davy의 후임자는 훨씬 더 유명한 과학자가되었습니다. 마이클 패러데이(Michael Faraday, 1791-1868)는 전기 모터와 발전기의 개발로 이어지는 전자기학의 발견으로 올바르게 기억됩니다. 그러나 패러데이는 처음에는 험프리 데이비 경(Sir Humphry Davy)의 조수로 전기화학 분야의 연구도 수행했습니다. 이 분야에서 그의 가장 중요한 발견은 전류와 부식된 금속 양 사이의 관계를 보여주는 전기분해의 법칙이었습니다. 부식 과학에서 가장 유용한 수학 공식이 패러데이에 의해 발견되었다는 것은 아이러니합니다. 그는 12세에 학교를 떠났고 항상 자신의 수학적 재능이 부족하다는 것을 자각했습니다. 그는 다른 기여도 했습니다. 그는 케임브리지 박식가인 William Whewell과 토론한 후 오늘날 우리에게 친숙한 전기화학 명명법(전극, 양극, 음극, 이온, 음이온, 양이온, 전기분해 및 전해질)을 만들었습니다. 1836년에 그는 철의 부동태에 관한 실험을 수행하여 진한 질산(HNO3)에 넣은 철은 부식되지 않는 반면 묽은 질산(HNO3)에서는 급속한 용해가 관찰된다는 점에 주목했습니다. 그는 또한 등대 파일 보호에 대한 조언을 요청했을 때 오늘날 널리 사용되는 기술인 해양 구조물용 보호 코팅과 CP의 결합 사용을 최초로 제안한 사람일 것입니다.

"철은 바닷물의 작용에 매우 민감한 물질이지만 영구적인 해양 구조물에 유리하게 사용될 수 있는 것으로 보입니다. 특히 보호막과 전류 보호 장치의 공동 효과가 적용되는 경우 더욱 그렇습니다."

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