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붕소

last modified: 2014-09-12 21:41:42 by Contributors

Boron [1]
硼素(일본에서는 硼자가 상용한자에 포함되지 않아 카타카나로 ホウ素라고 한다)

B-usage.JPG
[JPG image (7.13 KB)]


금속 원소의 일종으로, 원자번호 5번.


주기율표 13족에 속하는 준금속원소로서 1807년 영국의 H.데이비가 붕산을 전기분해하여 홑원소물질로서 처음으로 추출하였다. 기호는 B.

붕소는 붕사에서 얻어진 붕산을 분리해서 생긴 원소이다. 검은색 고체로 아주 단단하며 단일원소 중에서는 다이아몬드 다음으로 단단하다.
순수한 붕소는 별로 이용되지 않지만, 화합물은 주변에서 자주 활용된다. 예를 들어 파이렉스 글래스라는 내화유리는 산화붕소가 포함되어 있다. 보통의 유리는 열팽창률이 크기 때문에 열을 받으면 유리가 깨지기 쉽게 된다. 하지만 유리에 산화붕소를 첨가하면 열팽창률이 낮아져 깨지기 어렵게 되고 내구성이 늘어난다. 또 붕산은 바퀴벌레를 퇴치하는 붕산경단으로도 활용되고 있다. 그 밖에, 탄소와의 화합물인 탄화붕소는 단단함을 살려서 합금의 첨가제로 사용되며, 수소와의 화합물인 보란은 원자량에 비해 열량이 높은 편이라 로켓의 연료로 사용된다. 또한 제철 분야에서는 철과의 합급인 페로붕소로서 탈산제 등으로 이용된다. 바셀린과 비슷한 용도로 쓰이는 산 연고라는 것도 있다. (코가 헐어서 이비인후과 가면 면봉으로 찍어서 바르라고 주는 그거.)

원자력 분야에서도 붕소는 여러가지 용도를 가진다. 자연상태에서는 20%의 붕소-10과 80%의 붕소-11의 두 동위원소로 산출된다. 이 중 붕소-10은 중성자 흡수능력이 크기 때문에 원자로 안의 중성자흡수 제어봉의 주재료로 사용된다. 또, 붕소를 첨가한 합금도 열중성자의 차폐재로서 이용된다. 이처럼 붕소는 화합물로서 여러가지 다양한 용도가 있어서 생활에 빼놓을 수 없는 친근한 원소인 것이다.

여담으로 탄화붕소 가루를 엔진에 넣으면 탄화붕소가 피스톤을 전부 회복불능으로 갈아버리기 때문에 엔진이 한 방에 죽어버린다. 설탕보다도 더더욱 확실하게 조진다. 때문에 비밀요원들이 사용하기도 한 물질이다.

최외각전자가 단 3개라 모든 오비탈이 공유결합을 형성해도 오비탈이 하나가 남기 때문에 물리화학적으로도 매우 특이한 성질을 갖는다. (대표적으로 결합각이 정확히 120도의 정삼각형인 BH3.) 물리화학 전공자들의 상세한 추가바람.

여담으로 이론적으로 질화붕소는 다이아몬드의 강도를 넘는다고 한다.
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  • [1] 붕사(borax)의 아랍어 boraq에서 유래하였다.
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