염화칼슘이 철의 부식을 일으키는 원인이 무엇인가요?

Question

눈이 많이 내린 겨울철 도로에 제설제로 염화칼슘을 뿌리면 영하의 날씨에도 눈이 빠르게 녹지만 주변 도로의 철제 구조물이나 자동차 하부의 부식이 가속화됩니다. 염화칼슘이 철의 부식을 일으키는 원인이 무엇인가요?

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안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

겨울철 눈이 많이 내린 도로의 안전을 지켜주는 고마운 제설제인 염화칼슘은 뛰어난 제설 능력을 지녔지만, 자동차 하부나 도로 주변 철제 구조물을 부식시키는 매우 치명적인 적이 되기도 합니다. 염화칼슘이 철의 부식을 가속화하는 것은 염소 이온의 강한 반응성과 뛰어난 전해질 역할 때문으로 관련된 과학적 원리를 크게 세 가지 전기화학적 요인으로 설명해 드리도록 할게요.

첫째로 염화칼슘이 물에 녹아 생긴 염소 이온은 철 표면의 자연 보호막인 산화막을 파괴하여 산소와 물이 철에 쉽게 접촉하도록 만듭니다. 둘째로 물에 녹은 염화칼슘 이온들은 전기를 잘 통하게 하는 훌륭한 전해질이 되어, 철이 산화되는 전기화학적 반응 속도를 기하급수적으로 빨라지게 합니다. 마지막으로 염화칼슘은 주변 수분을 빨아들이는 조해성이 강해, 도로가 마른 뒤에도 차량 하부나 구조물 틈새에 달라붙어 부식의 필수 조건인 습한 환경을 지속적으로 유지시킵니다.

이 세 가지 요인이 결합하면서 눈이 녹은 뒤에도 철제 구조물과 자동차 하부의 부식이 빠르게 진행됩니다.

염화칼슘은 물에 매우 잘 녹는 물질이기 때문에 눈길을 주행한 후에는 빠른 시일 내에 고압 온수 세차로 하부에 엉겨 붙은 염화칼슘 성분을 깨끗이 씻어내 주는 것이 차량 부식을 막는 방법입니다.