안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
희생양극법은 금속의 이온화 경향 차이를 이용해 주요 배관의 부식을 방지하는 기술입니다. 이온화 경향이란 금속이 전자를 잃고 이온(산화)이 되려는 성질을 말하며, 금속마다 이 값이 다릅니다. 마그네슘은 철에 비해 이온화 경향이 훨씬 큽니다. 즉, 철보다 마그네슘이 전자를 더 쉽게 내놓고 먼저 부식되는 성질을 가지고 있습니다.
철로 된 보일러 배관에 마그네슘 막대를 전선이나 직접 접촉 방식으로 연결하고 전해질인 물에 담그면 일종의 화학 전지가 형성됩니다. 이때 이온화 경향이 큰 마그네슘이 전자를 잃고 마그네슘 이온으로 녹아 나오며 양극 역할을 하게 됩니다. 마그네슘에서 방출된 전자는 연결된 도선을 따라 철 배관 쪽으로 이동합니다.
철 배관은 마그네슘으로부터 계속해서 전자를 공급받기 때문에, 산소나 물과 반응해 전자를 잃고 녹(산화철)이 슬 수 있는 기회 자체를 차단당합니다. 철 배관 주변의 산소와 물은 철이 내놓은 전자가 아니라, 마그네슘이 보내준 전자를 받아 환원 반응을 일으키게 됩니다.
결과적으로 철 배관은 전자를 얻어 음극으로 보호받고, 대신 마그네슘 막대가 스스로를 희생하여 먼저 부식되면서 배관의 수명을 늘려주는 것이 이 원리의 핵심입니다.