원소 황(黃)과 황산의 성질과 이용도

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원소 황(黃 Sulfur, S)의 성질과 이용

 

󰋯 원자번호：16

󰋯 족：16족(3주기)

󰋯 원자량：32.065

󰋯 밀도：2.07g·cm-3

󰋯 각 전자궤도의 전자 수：2, 8, 6

󰋯 mp：115.21℃ / 󰋯 bp：444.6℃

 

황의 성질

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화학반응성이 강한 비금속 원소인 황은 산화제로서 또는 환원제로 작용한다. 지구상에 널리 분포하기 때문에 쉽게 구할 수는 있으나, 지각 성분의 0.06%만을 차지하므로 매장량은 풍부하지 못하다. 황은 온천이나 간헐천, 화산 분화구 근처에서 잘 발견되며, 순수한 황은 부서지기 쉬운 고체이다. 황은 색이 노랗고 낮은 온도에서 녹아 액체처럼 흐르기 때문에 동양에서는 유황(硫黃)이라는 이름으로 불러왔다.

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화산 분화구에서 분출되는 가스에는 산화황(SO)과 이산화황(SO2)이 포함되어 있으며, 이들이 서로 화합하여 순수한 황이 되기도 한다. 화산 분화구 근처에서 발견되는 황은 흔하지 않다. 그러나 공기 중에 포함된 황의 3분의 2는 화산에서 분출된 것이며, 이들은 대기오염의 중요 원인이기도 하다.

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황은 아름다운 푸른 불꽃을 내며 연소한다. 황을 영어로 브림스톤(brimstone)이라고도 하는데, 이는 ‘불타는 돌’이라는 의미이다. 황 성분을 많이 포함한 광석은 석고(CaSO4)와 황화철광(FeS2, pyrite)이다. 황화철광은 마치 누런 금덩어리처럼 보여 미숙한 탐광자들을 흥분하게 한다. 황은 석탄과 석유 속에도 포함되어 있는데, 이 황은 고대에 생물의 몸을 이루던 성분이다.

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지하의 황을 채굴할 때 ‘프래쉬법’이 잘 이용되고 있다. 독일의 화학자이며 광산기술자인 프래쉬(Herman Frasch 1851-1914)는 1868년에 미국으로 이민하여 석유 채굴 등의 광산사업을 하던 중에 황을 쉽게 채굴하는 방법을 1890년대에 개발했다. 그의 이름을 딴 ‘프래쉬법’은 황이 용해되는 115℃ 이상의 뜨거운 물(물을 고압 조건에서 끓임)을 고압 상태로 지하 광맥으로 내려 보내, 고온 고압에 황이 녹아 분출되도록 하여 채굴하는 것이다.

 

 

 

 

인도네시아의 한 화산 분화구 주변에서 황을 채취하고 있다. 오늘날 이용되는 황의 대부분은 석유 정제 때 부산물에서 얻고 있다.

 

 

 

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