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인(P), 뜻밖의 발견 : 역사, 생화학에서의 역할, 다양한 활용 인은 15개의 원자핵으로 구성된 원소로서, 오늘은 인의 역사와 생화학에서 인의 역할, 그리고 다양한 활용 분야에 대해 알아보겠습니다. 인의 역사 인의 역사는 연금술이 유행하던 17세기로 거슬러 올라갑니다. 독일의 연금술사인 헤니그 브랜드는 기본 금속을 금으로 바꾸는 연구를 지속하였는데, 그의 노력은 다른 발견으로 이어졌습니다. 1669년 브랜드는 소변을 가열하고 그 결과 생성된 빛나는 물질을 채취하여 인을 분리했습니다. 그는 이 새로운 원소가 획기적인 과학 발전의 길을 밝힐 거라는 사실은 알지 못했지만, 인 화학의 우연한 선구자로서 역사에 남아 있습니다. 이후 18세기 후반에 계몽주의 시대가 열리면서 과학계에서는 체계적인 연구 활동이 급증했습니다. 18세기 후반, 칼 빌헬름 셸레와 요제프 프리스틀리는 각.. 2024. 1. 14.
규소, 반도체 근간 : 원자구조 특성, 실리콘 확보, 반도체 공정 지구 지각의 27% 차지하는 규소(Silicon)는 산소 다음으로 풍부한 원소입니다. 우리가 반도체에서 사용하는 실리콘(Silicone)과 이름이 흡사한데, 이 역시 규소와 연관된 물질입니다. 이 글에서는 규소의 원자 구조와 특성을 알아보고, 이산화규소를 이용한 실리콘(Silicone) 확보 과정, 그리고 그 실리콘(Silicone)이 적용되는 반도체 공정에 대해서 알아보겠습니다. 규소 원자 구조와 특성 규소는 원자번호 14번으로 원자핵 14개를 가지고 있으며, 주기율표 14족에 위치합니다. 규소 전자 배치는 1s²2s²2p⁶3s² 3p² 패턴을 따릅니다. 첫 번째와 두 번째 껍질은 가득 차 있고, s와 p 궤도를 모두 가진 세 번째 껍질은 남아 있는 전자를 받아들일 수 있습니다. 여기서 원자가 껍질에 .. 2024. 1. 14.
알루미늄 활용 : 추출 역사, 알루미늄 합금, 표면 처리 알루미늄은 지각에서 세 번째로 풍부한 원소로, 중량 기준으로 약 8.23%를 차지합니다. 대부분 산화알루미늄이나 규산염으로 존재하는 알루미늄이 어떻게 추출되어 왔으며, 합금과 표면처리를 알아 봄으로써 산업에서 어떻게 적용되는지도 확인해 보겠습니다. 알루미늄 추출 역사 19세기초에는 금보다 알루미늄이 더 희귀하고 귀중한 금속이었습니다. 1825년 덴마크의 화학자 한스 크리스티안 외르스테드는 염화알루미늄을 칼륨 아말감으로 환원시켜 알루미늄을 처음으로 분리했습니다. 그러나 이 방법은 칼륨의 높은 비용 때문에 대규모 생산에는 적용하기 어려웠습니다. 몇 십 년 후에야 경제적이며 실행 가능한 방법이 나타났습니다. 1886년 미국의 화학자 찰스 마틴 홀은 산화알루미늄의 녹는점을 낮추는 광물인 크라이올라이트를 사용하여.. 2024. 1. 14.
마그네슘 소개 : 화학적 특성, 산업적 활용, 의학적 효능 이 글에서는 마그네슘의 화학적 특성을 알아보고 산업적 활용과 의학적 효능까지 확인해 보겠습니다. 마그네슘의 화학적 특성 마그네슘은 맨 바깥 전자껍질에 두 개의 전자가 있어서 안정적이고 비활성 기체의 배열을 얻기 위해 이 전자들을 잃는 경향이 있습니다. 이런 경향이 마그네슘을 전기적 양성 원소로 만들고, 그 결과 +2 전하의 양이온이 생성됩니다. 그렇기 때문에 마그네슘은 전자를 받으려고 하는 산소나 질소 같은 비금속과 쉽게 화합물을 형성할 수 있습니다. 또한 마그네슘은 알칼리 토금속으로서 특히 물과 산(Acid)을 만났을 때 반응성이 매우 뛰어난 것으로 알려져 있습니다. 마그네슘은 물에 닿으면 앞에서 설명한 나트륨처럼 격렬한 반응을 일으켜 수산화마그네슘을 생성하고 수소 기체를 방출하게 됩니다. 이 반응으로.. 2024. 1. 13.
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