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정답무전해 도금(electroless plating) — 외부 전원 없이 환원제의 화학적 환원으로 금속을 석출시키는 도금법입니다.
핵심 개념
무전해 도금(electroless plating) — 외부 전류 없이 환원제로 금속을 석출
도금 방법은 '전류를 쓰느냐, 화학 환원제를 쓰느냐'로 갈립니다. 전기도금은 외부 전원을 걸어 음극 표면에서 금속 이온을 환원시키는 방식이고, 무전해 도금(화학 도금)은 외부 전원 없이 용액에 넣은 환원제(차아인산나트륨, 포름알데하이드, 하이드라진 등)가 금속 이온에 전자를 주어 물체 표면에 금속을 석출시키는 방식입니다. 무전해 도금은 부도체(플라스틱·세라믹) 표면에도 도금이 가능하고 복잡한 형상에도 두께가 균일하게 입혀진다는 장점이 있어 인쇄회로기판(PCB)의 Ni-P, Cu 도금 등에 널리 쓰입니다.
선지별 해설
①전착(electrodeposition)은 전기화학적으로 전극 표면에 물질을 석출시키는 것을 통칭하는 용어로, 외부 전류를 전제로 합니다. 환원제를 이용한 화학적 석출을 가리키는 말이 아니므로 발문과 맞지 않습니다.
②전기도금은 외부 직류 전원을 걸어 피도금물을 음극으로 삼고 전자를 공급해 금속 이온을 환원시킵니다. 환원의 주체가 '환원제'가 아니라 '외부 전류'이므로 발문의 설명과 다릅니다.
③무전해 도금은 전원 없이 용액 속 환원제가 금속 이온에 전자를 공급해 표면에 금속층을 형성합니다. 발문의 '환원제로 환원시켜 도금'과 정확히 일치하며, 부도체 표면에도 적용 가능한 것이 특징입니다.
④전기이동 코팅(전착도장)은 전기장 하에서 하전된 도료 입자가 이동·석출해 도막을 만드는 도장법으로, 자동차 하도 도장 등에 쓰입니다. 금속 이온의 환원 반응이 아니므로 도금 방법으로 볼 수 없습니다.
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정답가교제 — 고분자 사슬을 결합시키는 반응성 물질로, 계면활성제의 용도가 아닙니다.
핵심 개념
계면활성제의 용도 — 계면장력을 낮춰 얻는 기능들
계면활성제는 한 분자 안에 친수성 머리와 소수성 꼬리를 함께 가져 두 상(相)의 경계에 흡착하여 계면장력을 낮추는 물질입니다. 이 성질에서 세정, 유화(emulsification), 분산, 습윤, 기포·소포, 가용화, 대전방지, 살균 등의 용도가 파생됩니다. 반면 가교(crosslinking)는 고분자 사슬 사이를 공유결합 등으로 연결해 3차원 망상 구조를 만드는 화학 반응으로, 계면 흡착이나 계면장력과는 원리가 전혀 다릅니다. 가교제로는 황(고무 가황), 과산화물, 다이아민, 다가 알코올 등이 쓰입니다.