유리는 무엇으로 만드나요?

 

SCIENCE WAVE

 

 

유리에 대해 알려면 유리의 원료인 모래와, 그 주성분인 규소라는 원소에 대해 조금 이해할 필요가 있습니다.

 

 

 

 

규소(硅素 Si, 원자번호 14)는 우주에서는 8번째로 많은 비금속 원소이며, 지구에는 산소 다음으로 풍부한 물질입니다.
‘돌과 흙의 성분’이라는 의미를 가진 규소는 모래, 화강암, 점토, 규산염(칼슘, 나트륨, 알루미늄, 마그네슘, 철 등과 화합한 상태) 등에 포함되어 있으며, 지각 전체 성분의 25.7%를 차지합니다. 모래 또는 바위에는 산화규소(SiO2)가 95% 이상 포함되어 있습니다.

 

모래는 좀처럼 녹지 않는 단단한 물질로서, 섭씨 1,700도 이상 온도를 높여야 액체 상태가 됩니다.

 

 

유리는 이러한 모래(산화규소)에서 규소 성분만 뽑아낸 것이랍니다.

 

 

 

 

약 5,000년 전부터 사람들은 단단하면서 빛을 잘 투과시키는 유리를 만들어 매우 귀중하게 이용해 왔으며, 오늘날 유리 제조 공업은 대단히 중요한 산업의 하나입니다. 규소는 유리, 시멘트, 도자기, 실리콘을 만드는 주원료입니다.

특히 실리콘은 조건에 따라 전기를 통하는 전도체가 되기도 하고, 반대로 부도체가 되기도 하는 성질을 가진 물질이기 때문에 ‘반도체 물질’이라 부르며, 컴퓨터와 휴대전화기 등의 마이크로프로세서를 비롯하여, 태양전지와 기타 전자제품 제조에 중요하게 쓰입니다.

규소는 동물의 몸에는 극히 소량 포함되어 있지만, 규조(硅藻)라고 부르는 물에 사는 하등식물(대부분이 단세포)의 외부 보호막은 모두 산화규소 성분으로 이루어져 있습니다.

 

 

 

투명한 유리가 없었더라면 건물 속으로 햇빛이 자유롭게 들어오지 못하고, 외부를 시원하게 내다볼 수도 없을 것입니다.

 

 

유리를 만들 때 높은 온도를 내자면 연료비가 너무 많이 듭니다. 그러나 모래에 나트륨(소다)과 석회석을 조금 혼합하면 훨씬 낮은 온도(약 900도)에서 녹습니다.

유리에는 아주 소량의 철분이 포함되어 있는데, 유리를 여러 장 쌓아두면 연한 푸른색을 나타내는 것은 이 철분 때문입니다.

유리공장에서 투명한 빛의 유리를 만들 때는 셀렌이란 물질을 조금 혼합합니다. 그러면 약간 붉은 빛이 보태져 푸른색을 상쇄하기 때문에 투명하게 보입니다. 유리공장에서 색유리를 만들 때, 푸른색을 내려면 코발트를 혼합하고, 자주색은 망간, 녹색은 크롬과 철을 섞는답니다.

 

 

 

근육 키우려 삼시세끼 닭가슴살 먹다 결국···