10. 전류밀도와 전류효율 및 전압효율

 

1. 전류밀도란

단위 면적에 흐르는 전류의 세기를 말한다. 일반적으로 도금 작업 등에서는 편의상 1dm² (10㎝ * 10㎝)당 흐르는 전류의 세기인 A/dm²로 나타낸다.

전류밀도가 클수록 단위 시간당 도금 되는 두께가 증가한다.

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2. 전류효율이란

전류효율은 전기 분해에서 사용된 전류 중 몇 퍼센트가 도금 등 실제 전기 화학 반응을 진행하는데 쓰였는가를 나타내는 것이다. 전류효율은 실제 생성량과 이론적으로 계산된 양의 비율에 100을 곱한 값이 된다.

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ㆍ양극전류효율 (Effa)

양극으로부터 양극판이 용해 되는 금속량이 통과한 전기량 중에서 이론 용해량의 몇 %인가를 나타내는 것을 말한다.

Effa (%) = (양극의 용해량 / 이론 용해량 ) * 100

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ㆍ음극전류효율 (Effc)

음극에 석출된 도금량은 전기가 통과한 이론적 석출량의 몇 %인가를 나타내는 것을 말한다.

Effc (%) = (도금량 / 이론 석출량) * 100

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양극전류효율과 음극전류효율 사이에는 다음과 같은 관계가 있다.

ㆍEffa = Effc : 도금을 장기간 하여도 도금액의 농도가 변화하지 않는다.

ㆍEffa > Effc : 음극에 석출(도금)된 양이 양극 용해보다 적으므로 도금액의 금속 성분이 진하게 된다.

ㆍEffa < Effc : 양극에서 용해되는 것보다 도금 되는 양이 많으므로 도금액의 금속성분이 점점 희박해진다.

Effa > Effc (예 : 아연도금), Effa < Effc (예 : 니켈도금)

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3. 전압효율이란

전기분해에 있어서 전압은 이론상 필요한 전압보다 실제로는 더 높은 전압을 가하여 주어야 전기분해가 일정하게 그리고 순조롭게 이루어지는데 이때 이론상 필요한 전압과 실제로 더 높은 전압의 비율을 백분율(%)로 나타낸 것을 전압효율 이라고 한다.

전압효율 (%) = (이론상 필요한 전압 Er / 실제의 전압 E') * 100

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그리고 전압효율과 전류효율을 곱한 값을 백분율로 나타낸 것을 에너지 효율이라 한다.