<과학교사가 알려주는 원소이야기 4.

달콤살벌한 원소, 베릴륨>

 

 

여러분 안녕하세요과학교사 정은희입니다. 위에 보이시는 초록 보석은 무엇일까요?

바로 에메랄드 입니다. 초록빛을 예쁘게 뽐내는 광석인데요. 빛이 비추면 더욱 영롱한 색깔을 내어 매우 매력적인 광석인 것 같습니다. 이 에메랄드 속에 숨겨진 원소는 무엇일까요? 보석처럼 아름답고 다양한 곳에 쓰이고 있는 무서운 친구 베릴륨에 대해 알아보겠습니다.

 

 

 

 

 

 

베릴륨의 물성

 

 

 

 

베릴륨은 위의 같은 구조로 순수한 원소로 존재하기가 어렵고 화합물의 형태로 존재합니다. 녹주석에 많이 포함되어 보석의 원료로도 사용하는 베릴륨은 실온에서는 1.85g/cm3 의 밀도로 가볍고 단단한 회백색을 띄는 금속 원소입니다.

외각 궤도의 전자 2개를 잃고 헬륨과 같은 구조를 가지면서 안정해지려는 성질이 있기 때문에 원자핵의 끌어당기는 힘으로 인해서 전자들은 X선과 상호작용할 가능성이 적어집니다.

따라서 베릴륨은 X선을 잘 투과시키는데요. 투과력이 알루미늄의 17배나 된다고 합니다.

이런 특성을 이용해서 X선을 추출하는데도 이용되어 입자 물리학 실험 장치의 필터 등에 사용됩니다.

 

베릴륨은 달콤한 원소일까.

 

 

 

베릴륨은 녹주석에 많이 포함되어 있어 보석의 원료로 많이 사용됩니다. 영롱한 빛을 내기도 하지만 특이한 특성은 바로 단맛을 낸다는 것인데요! 직접 맛을 보고 싶다는 생각도 드네요!

조심해야할 점은 이 원소의 독성입니다. 단맛을 낸다고 하여 함부로 드시면 안되는 이유는

바로 베릴륨이 1급 발암물질로 규정되어 있기 때문입니다.

 

 

베릴륨 분말을 흡입하면 만성 알레르기성 폐질환, 만성 베릴륨 증이 발병할 수 있고 대부분 자가면역 질환이지만 사망률이 높아 주의가 필요합니다. 베릴륨은 상온에서는 금속 원소 그대로 존재하지만 성형하려면 분말로 만들어서 사용하기 때문에 엄격한 관리가 필요하죠!

 

 

 

선생님의 한마디 

2차 세계대전 때의 이야기를 해보려고 합니다. 독일은 무기제조에 베릴륨을 사용했었는데요. 베릴륨의 수급이 어려워지자 중립국인 스위스를 이용합니다. 스위스 시계 제조업체를 이용해 미국에 향후 500년 동안 전 세계 시계 스프링에 쓸 수 있을 만큼의 양을 주문한 것이죠!

베릴륨의 합금은 철로 만든 스프링보다 탄성이 매우 좋습니다. 보통의 스프링이 85만번을 눌렀다 펴면 탄성회복력을 잃어버리는 것과는 달리 베릴륨 합금은 200억 번의 진동에도 끄떡없다고 합니다. 그래서 우리가 잘 아는 오메가나 롤렉스 같은 명품시계의 부품으로도 많이 쓰인다고 해요. 결국 독일의 음모는 탄로나서 수입하는 것은 실패로 돌아갔다고 합니다. 만약 그 때 독일이 베릴륨을 수입했더라면 얼마나 다른 결과가 있었을까요?

역사 속의 원소이야기도 매우 흥미로운 것 같습니다!^^

 

 

 

 

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소통이와 화통이가 전하는 화학 이야기. 세상에 빛을 더하는 정밀화학 이야기를 들려 드립니다 :) Leading Fine Change

 

 

 달콤살벌한 금속, 베릴륨!

 

안녕하세요? 유쾌발랄 소화제의 소통이입니다. 내일은 3월 14일 화이트데이입니다. 남자가 여자에게 달콤한 사랑만큼이나 달콤한 사랑을 주며 사랑을 고백하는 날이죠. 여러 분은 원소 중 단맛을 내는 원소가 있다는 사실 아시나요? 과연 어떤 원소인지 자세히 알아볼까요? ^_^

 

 

베릴륨(Beryllium)을 소개합니다 

베릴륨(Beryllium)은 원자번호는 4번, 원소기호는 Be입니다. 은 백색의 금속으로 가볍고 단단하며 경금속 중에서는 녹는점이 가장 높습니다. 베릴륨은 2족(알칼리 토금속족) 원소로 자연계에서는 원소 상태가 아닌 다른 원소와 함께 화합물로 존재합니다. 베릴륨을 함유하고 있는 광석으로는 녹주석, 금록옥, 에메랄드 등이 있답니다. 이처럼 여러 광석이 베릴륨을 포함하고 있지만 가장 중요한 광석은 녹주석이라고 할 수 있습니다. 또한 베릴륨 금속은 전기화학 순서로 볼 때, 알루미늄 바로 위에 있어서 화학적으로 알루미늄과 비슷한 성질을 보입니다.

 

달콤 살벌한 금속?!

베릴륨은 프랑스의 화학자 보클랭(Vanguelin)이 처음 발견했습니다. 보클랭은 광물학자 아유이의 권유로 에메랄드와 녹주석을 분석하여 이 둘의 조성이 같다는 것과 이들 속에 새로운 원소의 산화물이 함유되어 있다는 것을 밝혔습니다. 그는 이 원소의 이름을 단맛이 난다고 하여, 달다는 뜻의 그리스어 'glucus'를 따서 글루시늄이라고 명명하였죠. 이후 글루시늄의 이름은 녹주석(beryl)의 이름을 딴 베릴륨(Beryllium)으로 공식 변경되었답니다.

베릴륨은 달콤한 금속인 동시에 살벌한 독성을 지니고 있습니다. 베릴륨이나 이의 화합물이 포함된 먼지나 증기가 폐에 들어가게 되면 베릴륨증(berylliosis)이라는 생명을 위협하는 심각한 폐질환을 일으킵니다. 치명적 독성으로 가급적 사용을 피해야 하고, 사용할 경우에는 엄격한 관리와 안전한 작업 환경이 마련되어야 합니다.

 

베릴 용도

 

 

베릴륨은 다른 금속, 특히 구리와 니켈과 합금을 만들어 고강도 합금을 만드는 데 사용됩니다. 열 안전성, 열 전도율, 내마모성, 굽힘강성률이 좋아 항공 엔진과 정밀 기계 등의 재료에 이용되고 있죠. 또한 X-선과 고에너지 입자를 잘 통과시키기 때문에 X-선관의 창, 방사광 등으로도 사용되며 핵 반응기에서 열중성자 감속제와 반사체로도 이용됩니다. 하지만 치명적 독성 때문에 사용 시에는 엄격한 관리가 절대적으로 필요합니다. 한 때 베릴륨 화합물은 형광등의 관으로도 사용되었지만, 독성이 강해 생산이 중단되기도 하였습니다.

 

 

달콤하지만 살벌한 금속, 베릴륨! 달콤하다고 드시면 아니 되옵니다. 마찬가지로 달콤하다고 사탕을 과식하셔도, 사랑을 과식하셔도 탈이 날 수 있답니다. (솔로인 소통이가 부러워서 하는 말은 절대 아닙니다!!!) 달콤한 화이트데이, 사랑하는 연인과 행복한 하루 보내세요 ^_^!


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