FINE_NEWS FINE_CHEMI FINE_PEOPLE FINE_CSR FINE_TREND
추천키워드
인기글
본문 바로가기
FINE_CHEMI 2016. 2. 19. 08:09

<과학교사가 알려주는 원소이야기 17.> 원소계의 철벽녀, 아르곤

 

 

<과학교사가 알려주는 원소이야기 17.

 원소계의 철벽녀, 아르곤>

 

  

 

 

 

여러분~ 과학교사 정은희입니다.

원소이야기 2번째 원소인 반응성이 없고 안정한 헬륨을 기억하시나요? 오늘은 헬륨과 비슷한 특성을 가진 반응성이 없어서 다른 원소들에게 철벽을 치는 또다른 원소인 아르곤에 대해 공부해 보도록 해요!

    

    

 

 

일하지 않는 게으름뱅이, 아르곤

아르곤, Argon은 1894년에 영국의 레일리와 램지에 의해 대기의 질소로부터 발견되었어요. 일을 뜻하는 그리스어 engon에 부정접두어 an을 붙여서 ‘일하지 않는 게으름뱅이’란 뜻을 가지고 있다고 해요.

또한 아르곤은 무색무취의 기체이며 공기보다 1.4배 무겁습니다. 물에 대한 용해도는 산소와 비슷하지만 질소보다는 2.5배 더 큽니다.

질소와 산소 다음으로 공기 중에 가장 많은 아르곤은 액화공기를 분별 증류해서 얻습니다. 같은 비활성기체인 네온과 헬륨에 비하면 훨씬 많이 존재하기 때문에 가격은 비활성 기체 중에서 가장 싸다고 하네요!

 

 

 

 

 

 


 

 

 

안정적인 아르곤 

 

아르곤은 헬륨과 네온처럼 전자껍질이 모두 채워진 안정적인 전자배치를 가지고 있어서 다른 원소와 화학 결합을 잘 하지 않습니다. 그러나 2000년 핀란드 헬싱키 대학에서 ‘아르곤 플루오로하이드라이드’를 합성하였는데요. 이렇게 극저온의 조건에서만 화합물을 형성하기도 한다고 하네요.

이처럼 반응성이 낮은 특성으로 인해서 아르곤은 주로 어떤 물체를 산소나 다른 반응성이 있는 기체로부터 보호할 때 사용합니다. 실온이나 낮은 온도에서는 반응성이 거의 없는 값싼 질소를 사용하지만, 높은 온도에서는 질소의 반응성이 커지기 때문에 아르곤을 사용합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

조명으로 사용되는 아르곤 

 

아르곤의 다른 주요 용도는 조명입니다.

백열등에 아르곤을 질소와 함께 주입하면 고온에서 필라멘트가 산화되는 것을 막을 수 있습니다. 형광등에는 아르곤과 수은기체를 함께 넣습니다. 형광등에 전류가 흐르면 전자가 발생하여 수은 원자와 충돌하여 자외선을 방출합니다. 이 자외선이 형광체에 닿아 빛이 나는 것이죠. 아르곤은 방전을 일정하게 유지시켜 빛이 균일하게 나오도록 합니다.

또한 네온사인에서는 다른 기체와 함께 아르곤을 섞어 넣어 독특한 색의 빛을 내도록 합니다. 예를 들어 아르곤과 수은을 네온사인에 함께 사용하면 진한 푸른 빛이 난다고 합니다.


 

더블클릭을 하시면 이미지를 수정할 수 있습니다K-Ar(칼륨-아르곤) 연대 측정법

 

아르곤은 암석의 연대 측정에도 요긴하게 쓰입니다.

반감기가 12.5억년인 40K(칼륨의 동위원소)이 붕괴하면 89%는 40Ca이 되고 나머지 11%는 양전자를 방출하고 40Ar(아르곤의 동위원소)이 됩니다. 그렇기 때문에 암석의 40K와 40Ar의 비율을 측정하면 그 암석의 생성 연대를 알 수 있습니다. 이것을 K-Ar(칼륨-아르곤) 연대 측정법이라고 해요. 연대 측정범위가 5000년에서 46억년까지 넓어서 오래된 연령뿐만 아니라 젊은 화산암의 연령 측정에 많이 이용되고 있습니다. 비활성기체고 반응성이 거의 없어 “원소의 용도가 다양할까?”라는 생각을 했었는데, 괜한 걱정이었어요.

 오히려 다른 원소와 결합하지 않는 “철벽”과 같은 성질 때문에 많은 곳에 쓰이고 있는 것 같습니다. 

 

선생님의 한마디

연세대학교에서 새 암 치료법인 냉동소작술을 개발했습니다.

냉동소작술이란 가느다란 주사침을 피부를 통해 암 조직까지 도달시킨 다음 아르곤가스를 주입, 영하 187℃까지 순간 냉동시켰다가 녹이는 방법으로 암 조직을 파괴하는 치료법인데요. 암세포 혹의 크기가 3cm미만일 경우에만 가능한 치료법이라고 합니다. 암 이외에도 신장암, 전립선암 등의 제거에도 효과가 있다고 하네요! 2013년에 식품의약품안전처의 승인도 받았습니다. 또한 주위 장기를 손상시킬 위험도 없고 시술 시 통증이 없으며, 시간도 30분으로 짧으니 정말 획기적인 기술이라는 생각이 드네요!

 

 

 

 

 

RELATED ARTICLES

FINE_CHEMI

들뜬 분자가 내는 빛, 형광 2016.02.22

FINE_CHEMI

<과학교사가 알려주는 원소이야기 18.> 식물로부터 얻고 식물을 위해 쓰이는 칼륨 2016.02.22

FINE_CHEMI

10원 동전이 100원 동전으로 변신을 한다?(금속의 이온화경향 & 산화 환원 반응) 2016.02.15

FINE_CHEMI

탈모와 피부 건강에 도움 주는 비타민H, 들어보셨나요? 2016.02.11