냉장고에 건전지를 보관하면 오래 가는 이유?

냉장고에 건전지를 보관하면 오래 가는 이유?   냉장고에서 갓 꺼낸 차가운 전지를 넣은 전기제품은 잘 작동되지 않습니다. 그러나 냉장고에 넣어두면 전지를 더 오래 보존할 수 있습니다. 이 두 현상은 모두 전지의 전력이 화학반응에서 나온다는 사실을 알면 쉽게 이해할 수 있습니다. 전지는 산화 환원반응이라는 화학반응을 통해 전자의 흐름, 곧 전류를 만들어냅니다. 그런데 거의 모든 화학반응은 온도가 낮아지면 그 반응 속도가 느려집니다. 따라서 냉장고처럼 실온보다 훨씬 낮은 온도에 둔 전지는 아주 적은 전류만을 만듭니다. 이 현상은 냉장고에서 갓 꺼낸 전지로 워크맨을 작동 시켜보면 금방 알 수 있습니다. 차가운 전지를 넣은 워크맨은 마치 다 닳은 전지를 넣었을 때처럼 길게 늘어지는 소리를 냅니다. 이 같은 원리 때문에 냉장고 속의 전지 수명은 더 긴 것입니다. 전지는 회로에 연결돼 있지 않아도 조금씩 화학반응을 일으킵니다. 쓰지 않을 때도 계속 전류를 만드는 거죠. 이 현상을 방전이라 부릅니다. 그런데 전지를 차갑게 하면 화학반응 속도가 느려져 방전도 줄어들고 수명도 길어집니다. 하지만 최근의 알칼리 전지는 워낙 보존기간이 길어 굳이 차게 보관할 필요가 없습니다. ---------------------- 건전지의 구조   건전지 내부 건전지 구조도   볼타의 전퇴(電堆)에서 발전한 것이 건전지인데, 요즘 가장 손쉽게 전기를 만들 수 있는 것이 바로 이 건전지이다. 몇 십 년 전만 하더라도 건전지는 회중전등에나 이용될 뿐, 활용가치가 적었지만 지금엔 여러가지 전기제품에 두루 사용되고 있다. 그렇다면 전지 1개에서 나오는 에너지는 어느 정도인가. 1.5볼트 짜리 건전지는 외부저항 5Ω에서 500분간 사용할 수 있는 능력이 있다. 전지는 사용할수록 점점 전압이 떨어진다. 그러나 평균 1.3V의 전압으로 방전했다고 치면 역학적 에너지로 환산하여 1㎏의 물체를 1000미터의 높이로 들어올리는 에너지에 상당한다. 건전지는 1878년 프랑스의 르크랑셰란 사람이 발명한 르크랑셰전지를 휴대용으로 편리하게 간소화한 것인데, `망간전지`라고도 한다. 건전지의 구조는 그림에서 보듯이 중앙의 탄소봉(炭素捧)을 (+)극(양극) 바깥쪽의 아연통을 (-)극(음극)으로 하고 있다. 탄소봉의 둘레를 염화암모늄(NH4Cl)의 포화수용액에 이산화망간(Mn2O3)의 분말과 흑연의 분말을 반죽한 것으로 싼 다음, 이것을 다시 염화암모늄의 포화용액을 전분질로 풀처럼 만들어 굳힌 것으로 싸서 아연통속에 넣은 것이다. 그럼 이 건전지에서는 어떻게 해서 전기가 만들어지는 것일까. 염화암모늄은 용액 속에서 전리해서 다음과 같이 암모늄 이온 NH4+과 염화이온Cl-이 된다. NH4Cl → NH4+ + Cl- 음극인 아연 Zn은 아연이온 Zn++이 되어 용액속에 녹고 아연통에는 전자를 남긴다. 그 때문에 아연통은 마이너스극이 된다. 액 속의 암모늄 이온 NH4+는 아연이온 Zn++에 의해 쫓겨나 탄소봉에 모이게 되고, 탄소봉에서 전자를 얻어 암모니아와 수소로 분해된다. 2NH4+ + 2e- → 2NH3 + 2H(e-는 전자를 나타낸다) 따라서 탄소봉은 전자가 부족하므로 플러스극이 된다. 탄소봉의 주위에서 발생한 수소는 그대로 두면 탄소전극에 밀착되어 버리므로 전지의 능률이 떨어진다. 그 때문에 이산화망간의 산화작용을 이용하여 수소를 물로 변화시켜 버린다. 2H + 2MnO2 → H2O + Mn2O3 이런 작용이 일어나도록 사용하는 이산화망간과 같은 물질을 소극제(消極劑)라고 한다. 탄소봉과 아연통과의 사이에 전위차가 있으므로, 두 극 사이를 도선으로 연결하면 전류가 흐른다. ------------------ 건전지 [ 乾電池 , dry cell ]   흡수체를 사용하여 전해질을 흡수시켜 취급하거나 휴대하기에 편리하게 만든 1차전지.   1877년 프랑스의 F.르클랭셰가 기전력(起電力) 1.5V 정도의 전지를 발명한 것이 시초인데, 10년 후에는 밀봉용기(密封容器)를 음극으로 하는 것으로 개량하였다. 전지의 외부에서 두 극(極)을 도선으로 연결하면 전류는 전위가 높은 양극(陽極)에서 도선을 통하여 음극으로 흐른다. 도선에 꼬마전구 등을 연결하면 불이 켜지는데, 이것은 꼬마전구에 건전지가 전기에너지를 공급하기 때문이며, 이것을 건전지가 방전하고 있다고 한다. 건전지는 1차전지이며, 한 번 방전한 것에 다른 전원에서 직류를 통해도 충전이 되지 않아 원래의 상태로 돌아가는 일은 없다.   구조는 원통 모양 또는 4각기둥 모양이며, 바깥쪽은 음극아연제의 원통으로 용기를 겸하고 있다. 중앙에 탄소양극이 있으며, 그 주위에는 이산화망간과 흑연을 섞어 반죽한 것을 고압(高壓)에서 압착시켰다. 그 바깥쪽은 전해액(電解液:염화암모늄)을 충분히 흡수시킨 펄프 ·면지(綿紙)이다. 또, 풀로 격벽(隔壁)으로 삼고, 이것으로 전해질의 저장고를 겸하는 것도 있다. 위쪽에 공기실이 있으며, 그 위를 피치 등으로 채웠다. 건전지는 매년 그 생산이 확대되어 통신용 전원(電源) ·벨 ·라디오 ·플래시램프 ·전지시계 등 대단히 넓은 범위에 이용된다. 특수한 건전지로서는 보통의 건전지들을 직렬로 여러 개 연결한 적층건전지(積層乾電池) 등 여러 가지가 있다. 소형 휴대용 라디오 ·보청기의 전원으로, 또는 패크전지로서 포토플래시의 전원으로까지 사용된다. 이 밖에 내한건전지(耐寒乾電池)가 있는데, 보통 건전지는 영하 20℃ 정도에서 전해액이 동결(凍結)해버리기 때문에, 모노메틸아민의 염산염전지(영하 45℃에서 동결) 등이 개발되어 있다.

http://mission.c3tv.com/ + http://www.kier.re.kr/common.htm + 두산엔사이버백과사전