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★자연의 지배자--수소
불은 물을 낳는다 는 말은 수소의 탄생을 보여 준다. 과거에는 수소를1대우 잘 타는 기체로 인식하였고, 이 기체가 폭발하거나 다 탄 후에 나오는 물질이 물이었기 때문이다, 그래서 수소의 화학 기호 H도 '물을 낳는다'는 의미를 가신 라틴어 히드로게늄' 에서 나온 것이다. 여기에 공헌을 제일 많이 한 사람이 라브아지에이다.
★태양이 준 선물-헬륨
헬륨은 우리에게 어떻게 알려지게 되었을까? 1868년 개기 일식이 예견되고 전 세계는 이날을 맞이하기 위한 준비로 술렁거리기 시작했다. 이때 천문학자들의 주된 관심사는 일식 때 태양 표면에서 발견되는 붉은 불꽃인 홍염의 비밀을 푸는 것이었다. 1860년 7월에도 일식이 있었는데 이때에는 많은 천문학자들이 홍염을 관측하고 사진도 찍었지만 사진만으로 홍염의 정체를 밝히기는 어려웠다. 많은 과학자들이 홍염의 정체를 밝히기 위해 고민하다가 그전에 발명되었던 스펙트럼 분석 장치를 이용할 생각을 하게 되었다. 그러나 일식은 이미 끝난 후였고 다음 일식까지는 8년을 기다려야 했다.
드디어 1868년 8월 18일이 다가왔고, 이날 프랑스의 쟌센은 인도에서 일식이 이루어진 순간 스펙트럼 분광기로 홍염을 관측했다. 그런데 스펙트럼 분석 결과. 이미 낯익은 수소의 선들 이외에 전혀 알려지지 않았던 밝은 황색선이 나타난 것이다. 이것이 무엇일까? 런던에 있던 록키야도 태양에서 새로운 원소를 발견한 것에 대한 의견을 함께했다. 그래서 그들은 이 새 원소가 태양에서 발견되었기 때문에 태양을 뜻하는 그리스어 '헬리오스'에서 그 이름을 따 '헬륨' 이라고 이름을 지었다.
사람들은 헬륨이 오직 태양에만 있는 원소라고 생각했다. 그 후 여러 학자들에 의해 지구에서도 헬륨이 발견되었지만 아무도 그 기체가 헬륨인지 모르고 질소나 아르곤 등으로 생각했다. 그러다가 크룩스에 의해 지구에 있던 헬륨이 태양의 그것과 같음이 알려지게 되었다.
★금속 중 가장 가벼운 원소--리튬
주기율표 제1속의 첫머리에 있는, 금속 중 가장 가벼운 원소가 리튬이다. 리튬은 화학의 위대한 법칙인 '질량 보존의 법칙' 때문에 발견되었다고 할 수 있다. 1817년 스웨덴 학자 알페드손은 엽장석이라는 광물을 연구하다가 이상한 사실을 발견했다.
이 광물에 포함된 성분들을 모두 분석하여 다시 합해 보았더니 그 양이 처음의 96%밖에 되지 않았던 것이다. 실험에 착오가 있었다고 생각한 그는 계속 실험을 반복했으나 결과는 같았다. 마침내 그는 이 오차의 원인을 '알려지지 않은 어떤 원소가 포함되어 있으며 그 원소가 4%을 차지하고 있을 것이다'라고 생각하게 되었다. 그리고 연구를 계속한 끝에 이 새로운 원소는 화학적 성질이 나트륨이나 칼륨과 비슷하다는 사실도 알게 되었다. 그래서 이 원소는 돌을 의미하는 그리스어 '리토스'에서 따와 '리튬'으로 이름이 지어졌다. 만약 알페드손이 4%의 조그만 오차를 그냥 무심코 넘겼다면 이 원소의 발견은 더 늦어졌을 것이다.
★달콤한 금속 -베릴륨
베릴륨은 녹주석을 연구하다가 발견되었다. 이 광석은 투명한 경우는 거의 없고 녹청색이나 청색을 띠며, 오래 선부터 보석으로 여겨져 왔다. 그래서 베릴륨이라는 이름도 이 녹주석의 그리스 명칭에서 따온 것이다. 우리 나라에서는 옛날부터 베릴륨의 화합물을 '감토' 라는 이름으로 불렀는데, 이는 베릴륨이 포함된 흙에 단맛이 있기 때문이다. 이러한 달콤한 맛 때문에 베릴륨은 '글루신' 이라고 불리기도 한다. 이 이름은 달다는 의미의 그리스어 '글루코스'에서 유래되었다. 1814년까지 베릴륨은 '글루신' 이라는 이름으로 불렀는데 프랑스에서는 지금까지도 '글루시늄' 이라고 부르며 화학 기호로 'Gi'를 사용하기도 한다.
★ 팔방 미인--탄소
'탄소'하면 많은 사람들이 제일 먼저 석탄을 생각할 것이다. 탄소라는 이름의 유래도 바로 석탄을 의미하는 라틴어 '카르보'에서 나왔다고 한다. 그러나 석탄은 탄소덩어리의 가장 단순한 모습에 불과하다.
단백질과 탄수화물이 모두 탄소를 포함하고 있으므로 우리 몸도 많은 양의 탄소를 가지고 있다. 뿐만 아니라 우리 주변에서도 쉽게 탄소를 찾아볼 수 있다. 책상, 의자, 음식, 콜라, 연필, 책 등등 우리 주변 많은 물건들이 탄소를 포함하고 있다. 여러분은 탄소하면 까맣고 지저분하다는 생각만 할지 모르지만 사람들이 누구나 가지고 싶어하는 다이아몬드도 사실 탄소로 만들어진 것이다. 연필심에 들어 있는 흑연과 너무도 아름다운 다이아몬드의 성분이 같다니 믿을 수 없겠지만 사실이다. 과거 많은 사람들이 흑연을 가지고 다이아몬드를 만들려고 노력했지만 모두 헛수고로 돌아갔다고 한다.(현재는 가능. 아래 부가설명) 다이아몬드라는 말은 '정복할 수 없는 것'이란 뜻의 그리스어 '아다마스'에서 유래되었다.
★나쁜 공기?--질소
공기는 무엇으로 이루어졌을까? 예부터 이 문제는 많은 사람들의 궁금증을 자아냈는데 이 문제를 푸는 과정에서 질소가 발견되었다. 질소를 처음 발견한 영국의 다니엘 라자포드는 그의 논문에서 질소를 얻는 방법을 설명하면서 '불도 붙지 않으며 동물도 살 수 없는 질식 공기'로 표현하였다. 그 후에도 공기의 80%을 차지하는 이 기체는 '독공기', '플로지스톤 공기', '나쁜 공기', '더럽혀진 공기' 등의 이름으로 불리다가 1787년 라브아지에가 '아조르, 즉 질소라고 이름 붙였다. 이 이름은그리스어에서 '반대'를 의미하는 '아'와 '생명'을 의미하는 '조르'라는 두 단어를 조합한 것으로 '생명이 없는 원소'라는 뜻이다. 그 후 라틴어로 '니트로게늄'으로 명명되었으며 화학 기호도 'N' 으로 정해졌다.
★너 없이는 못살아!--산소
지구에 가장 많은 원소가 산소다. 지구에서 가장 흔한 물질인 물의90%, 공기의 20%, 우리 인체의 50% 이상을 산소가 차지하고 있다. 만약 산소가 없다면 우리는 금방 숨을 헐떡거리다가 너무도 비참하게 죽고 말 것이다.
이렇게 귀중한 산소가 18세기에 들어와서야 하나의 독립된 원소로 발견되었다고 한다. 산소는 영국의 프리스틀리가 여러 광물의 화합물을 가열하면서 생기는 여러 기체를 연구하다가 우연히 발견하였다. 산소는 불을 맹렬히 타오르게 하는 능력을 가지고 있기 때문에 '불의 공기' 라고 불렸다. 연소는 물질이 공기 중의 산소와 결합하는 것이기 때문이다.
후에 라브아지에는 이 '불의 공기' 를·산소' 라고 이름 지었는데, 이는 이 원소가 다른 물질과 결합하여 산을 만들었기 때문이다. 수증기를 가열한 철의 충전물에 통과시켜 물의 분석을 실시하였는데, 라부아지에는 이 새로운 기체 속에서 연소생성물의 대부분이 산의 성질을 가지는 사실에서 그리스어의 ‘신맛이 있다’는 뜻의 oxys와 ‘생성된다’는 뜻의 gennao를 합쳐 oxygne이라고 이름 붙였다.
★비극의 원소--불소
플루오르를 일본에서 '불소' 라고 부르기 시작하면서 우리도 불소라고 부르는 경우가 많지만 학계에서의 정식 명칭은 '플루오르'다. 불소의 화학 기호는 '흐른다' 는 뜻의 라틴어 '플루울'에서 유래했는데 이는 중세 야금공들이 불소를 함유한 형석을 융제로 써서 광석을 쉽게 녹도록 하였다는 데서 기인한다.
★화려한 멋쟁이--네온
도시 중심가의 야경이 화려한 것은 바로 다양하게 반짝이는 네온 사인 덕분이다. 네온 사인은 여러 기체를 넣은 유리관으로 글자나 무늬 모양을 만들고 여기에 전압을 걸어 주어 여러 색깔의 빛을 내게 하는 장치다. 압력이 낮은 기체에 전압을 걸면 기체가 여러 가지 색으로 빛이 난다.
이때 빛의 색깔은 어떤 기체를 넣었느냐에 따라 결정되는데 데온 기체는 붉은 색, 수은 기체는 청록색, 아르곤 기체는 보라색을 나타낸다.그리고 원하는 색을 만들기 위해 여러 기체를 섞거나 유리관 안쪽에 형광 물질을 바르고, 유리관을 색유리로 만들기도 한다. 다른 기체를 쓰기도 하지만 네온 기체를 처음으로 사용했고 가장 많이 사용하기 때문에 네온 사인이라고 부른다.
1898년 람제이와 그의 조수 트라베르스는 공기를 액화하고 분별 증류와 분별 흡착 조작을 반복하면서 공기 중에서 새로운 기체를 분리해냈다. 이때 처음 네온이 우리에게 소개되었다. 람제이는 이 원소를 '네온' 이라고 이름 붙였는데 이는 '새로운' 이라는 의미의 그리스어 '네오스' 라는 단어에서 온 말이다.
★칼륨의 형제 --나트륨
물과 아주 격렬한 반응을 하는 나트륨은 1족 원소이다. 이전에 발견된 칼륨과는 차이점보다는 비슷한 점이 더 많은 원소이다. 나트륨을 처음 발견한 사람은 칼륨을 발견했던 데비였다. 그는 가난한 직공의 아들로 태어나 교육도 변변히 받지 못했지만 혼자 힘으로 열심히 공부하여 20세의 어린 나이에 당시 영국 최고 학술 기관의 연구소 교수가 된 열성적인 사람이다. 그는 칼륨을 발견했을 때처럼 가성 소다를 전기 분해하여 얻어낸 물질을 '나트륨' 이라고 명명하였다. 영어권에서는 '소다'를 어원으로 하여 '소듐' 이라고도 한다. 광물성 알칼리를 뜻하는 라틴어 'nitrum’, 'solida’에서 유래한다고도 하며, 또 탄산나트륨(탄산소다)의 옛 이름인 'natron’, 'soda’에 기원한다고도 한다.
★조명받는 금속 --마그네슘
옛날에 '에프손시' 지방에서 나오는 샘물을 증발시키면 흰 결정성 물질이 나왔는데 그것은 맛이 쓰고 먹으면 설사를 일으키는 성질을 가졌다.이 물질의 이름은 그 지방의 이름을 따서 '에프손염' 이라 불렸는데 이것은 마그네슘이 포함된 혼합물이었다. 마그네슘의 이러한 기능 때문에 오늘날 만성 변비 환자들의 약제로 마그네슘이 사용되기도 한다. 그 후에 이 물질은 그리스의 도시 마그네샤에서 나는 돌을 가열할 때 얻어지는 물질과 같다고 하여 '흰 마그네샤' 라고 불리게 되었다. 순수 마그네슘을 처음으로 정제해 내고 그 성질을 연구한 사람은 칼륨과 나트륨을 처음으로 얻어낸 데비이다.
★늦장이 --알루미늄
인류 생활에서 가장 먼저 이용되기 시작한 금속은 구리이다. 뒤를 이어 철, 금, 은 등이 등장했지만 주전자, 식기, 비행기 동체 등 오늘날 생활에 유용한 알루미늄은 19세기에 들어와서야 그 모습을 드러내었다.
알루미늄의 등장이 이처럼 늦어진 것은 알루미늄이 이온화 경향이 워낙 크고 다른 원소와의 결합력이 너무 강해서 따로 분리해 내기가 어려웠기 때문이다. 따라서 1872년 독일의 뷜러가 알루미늄을 정제하기까지 알루미늄의 정체를 잘 몰랐던 것이다. 그러나 이미 사람들은 알루미늄을 하나의 원소로 추출해 내기 이전부터 그 화합물을 슬기롭게 이용해 왔다.
손톱에 예쁘게 봉선화 물을 들일 때 꽃잎과 나뭇잎을 잘 빻으면서 명반을 함께 넣는다. 이 명반이 바로 알루미늄이다. 예부터 명반은 약의 재료와 옷을 물들이는 매염제로도 아주 많이 쓰였다. 한복의 아름다운 색깔도 명반 덕분에 얻을 수 있는 것이다. 그래서 알루미늄이라는 이름도 염색 매염제라는 의미의 라틴어 '알루덴'에서 유래되었다고 한다.
★천의 얼굴--규소
규소 화합물은 인류가 아주 일찍부터 사용한 물질 가운데 하나이다. '원시인' 하면 떠오르는 것이 부싯돌로 불을 일으키는 모습인데 바로 이 돌도 규소가 포함된 것이다. 그래서 규소의 화학 기호 'Si' 는 '부싯돌'이라는 뜻을 가진 라틴어 '씰리시움' 에서 따온 것이다.
★천빚을 내는 원소 --인
날씨가 습하거나 비가 부슬부슬 오는 날 시골의 으슥한 산길, 특히 무덤 같은 곳을 지나다가 '도깨비 불' 을 본 사람들이 많다고들 한다.
사실은 이 무시무시한 일에 과학적 원리가 숨어있다. 도깨비 불을 만든 것은 도깨비도 아니고 귀신도 아닌 바로 지금 설명하고자 하는 '인' 이라는 원소이다. 인은 아주 낮은 온도에서도 금방 불이 붙는 성질을 가졌다. 그래서 동식물이 죽어서 썩어갈 때 그들의 몸 속에 있던 인 화합물이 주변의 물과 작용하여 분해되면서 불이 붙는 것이다. '도깨비 불'로 우리를 놀라게 했던 인은 17세기 독일의 한 상인이 우연히 발견했다. 그 당시까지도 사람들은 금을 만들어 내기 위해 많은 노력을 했었다. 이 사람도 값비싼 금을 제조하여 단숨에 큰돈을 벌기 위해아주 우스운 실험을 했다고 한다. 바로 사람의 오줌을 가열하는 실험이었는데 그 과정에서 인을 얻어낸 것이다. 금방 불이 붙는 인은 사람들의 관심을 집중시켰고 금을 만들지는 못했지만 이 사람은 인으로 인해 아주 부자가 되었다고 한다. 인의 화학 기호 'P' 는 '빛을 내는 원소' 라는 뜻으로 라틴어 '포스포루스'에서 유래되었다.
★매개한 냄새 --황
황은 옛날부터 신비의 대상이었다. 우리 주변에 많이 존재하고. 색도 금과 비슷하고, 태우면 독특한 냄새가 났기 때문에 황은 예부터 '귀신을 쫓는 불'로 주술적 역할을 해 왔다. 따라서 옛날에는 황을 모든 물질을 이루는 기본 원소라고 생각하기도 했다.
즉, 금에도 황이 들어가고, 나무나 공기에도 황이 들어가 있다고 생각했다. 황의 화학 기호 'S'는 이 원소의 색에서 유래되었는데 바로 '황색' 이라는 고대 인도어 '쎄라'에서 왔다고 한다.
★나머지 공기--아르곤
아르곤은 물리학자 렐리가 공기에서 질소를 얻어내는 실험 중에 발견했다. 그 당시에도 공기의 많은 부분이 질소와 산소로 이루어져 있다는 사실을 이미 알고 있었기 때문에 그는 공기로부터 산소를 빼낸 나머지 공기는 모두 질소일 것이라고 생각했다. 그런데 신기한 일이 일어났다. 산소를 뺀 나머지 공기의 무게가 실제 질소의 무게보다 더 나가는 것을 확인한 것이다. 그때까지 알려지지 않은 이 미지의 기체는 어떤 화학 반응이나 전기 분해에 의해서도 제거되지 않았다. 사실 아르곤은 워낙 다른 물질과는 반응을 잘 하지 않는 '불활성' 물질이다. 이 기체의 이러한 성질 때문에 '활성이 없다' , '게으름 피우다' 의 뜻을 가진 그리스어 '아르고스'로부터 그 이름을 따왔다고 전해진다.
★식물의 반가운 손님 -칼륨
'잿물' 이라는 것을 들어본 적이 있을 것이다. 신라 시대에는 염색을 하기 위해 갯물을 사용했다고 한다. 또한 최무선이 화약을 만들 때에도 사용했던 잿물은 바로 탄산칼륨이다. 이 화합물을 전기 분해하면 금속 칼륨을 얻을 수 있다·이 칼륨은 1870년 데비라는 학자가 처음 추출했고 그 후 40년 뒤에 할벨트에 의해 칼륨이라는 이름을 얻게 되었다.
'칼륨'의 어원은 '재', '잿물' 을 의미하는 '알칼리' 에서 유래된 것이다.
★튼튼이--칼슘
요즘 라면 광고 중에 칼슘을 넣어 반죽했다는 선전을 본 적이 있을 것이다. 또 오렌지 주스 광고에서도 칼슘이 들어 있다는 점을 강조한다. 이것으로도 칼슘이 우리 몸에 아주 좋은 것이라는 점을 눈치챌 수 있을 것이다.
우리 몸에 있는 칼슘의 대부분은 뼈와 치아 속에 수산화인회석의 형태로 존재한다. 노인이나 중년 여성의 경우 뼈에 있는 칼슘이 많이 빠져 나가면 골다공증에 걸릴 뿐 아니라. 우리 몸의 물질 대사를 조절하는 기능이 떨어지기 때문에 일정량을 꼭 음식을 통해 섭취해 주어야 한다.
그런데 칼슘은 우리 몸의 골격을 튼튼하게 만들어 줄 뿐 아니라 건물의 골격도 튼튼하게 해준다. 즉 건축 재료로 아주 유용하게 쓰인다는 말이다. 석회, 시멘트. 제지 공업, 유리 공업 등 우리가 생각지도 못한 아주 가까운 곳에 칼슘은 존재하고 있다. 칼슘의 이름 또한 석회석을 의미하는 라틴어 '칼크스'에서 유래했다.
★붕사 등 붕산염은 오래 전부터 알려졌는데, 1720년 붕사와 황산에서 붕산을 얻었고, 1807년 영국의 H.데이비가 붕산을 전기분해하여 홑원소물질로서 처음으로 추출하였다. 그는 처음에 붕산 boric acid의 이름을 따서 boracium이라는 이름을 제안하였으나, 그 성질이 탄소 carbon과 비슷하기 때문에 boron이라 부르게 되었다.
★원자기호 Ag는 라틴어외 은을 뜻하는 argentum에서 따온 것이고 프랑스어의 argent는 이 라틴어에서 유래한다. 또한 영어의 silver와 독일어의 Silber는 아시리아어의 은을 뜻하는 sarpu에서 온 말이라고 한다.
★카 드 뮴 은 1817년에 독일의 화학자 F.슈트로마이어가 당시 의약품인 탄산아연 속에서 발견하였다. 슈트로마이어는 불순한 탄산아연을 적열(赤熱)하여 얻은 산화아연이 백색이 되지 않고 황갈색이 되는 것에 주목하여 그 성분을 연구한 결과, 하나의 새로운 금속을 발견하였다. 이 무렵 헤르만도 산화아연 속에서 같은 물질을 발견하였다. 명칭은 아연화를 뜻하는 그리스어인 kadmeia에서 유래되었다.
▶추가 내용
<인조 다이아몬드> (netsori님 제공)
인조 다이아몬드는 100여년쯤 전에 프랑스의 므와상이 철을 녹여서, 그 속에 탄소를
많이 혼합하여, 그 녹은 철을 물속에 넣고 급히 냉각 시켜 다이아몬드를 만들었다고
전해지는데, 탄소가 많은 용해된 철이 고체로 될 때 수축되는데 이것을 물속에 넣으면
바깥쪽이 먼저 굳어져 있기 때문에 속은 대단히 높은 압력으로 되어 내부의 탄소가 다
이아몬드가 변한 것이라고 한다. 그러나 점점 연구가 발달 됨에 따라 므와상의 방법으
로는 좀처럼 다이아몬드는 만들지 못할 것이라는 것을 알게 되고, 다이아몬드를 이루
는 성분인 탄소를 아주 높은 압력을 가하여 고온으로 하면 흑연을 다이아몬드로 변화
시킬수 있다는 연구가 거듭되어 미국의 제네랄 전기 연구소에서 세계 최초로 인조 다
이아몬드를 만드는데 성공 했다.
1954년 미국의 제너럴일렉트릭(GE)사가 처음으로 만든 인조 다이아몬드는 지름 0.5㎜의 알갱이 형태. 그러나 지금은 다이아몬드 원자를 다른 금속 표면에 코팅할 수도,원자층을 쌓아 올려 원판을 만들 수도 있게 됐다.
인조 다이아몬드는 천연 다이아몬드와 거의 같은 지상 최고의 강도, 빠른 음속, 높은 열전달 속도와 광투과성 등을 앞세워 통신.반도체.무기.우주용 재료 등으로 그 활용 영역을 급속하게 넓히고 있다. 지금까지는 제조비용이 너무 비싸거나 응용 기술 개발이 어려워 주로 재료의 절삭.연마용으로 쓰였다. (http://news.naver.com/news_read.php?oldid=200305140000458541012&s=788,1025&e=952,1089 발췌)