안녕하세요. 김대우 전문가입니다.
화학
Q. 인공 석유는 어떻게 만들어지는 것인가요?
인공석유는 아래의 방법으로 만듭니다.피셔-트롭쉬 공정으로 합성가스를 이용해서 액체 탄화수소로 만듭니다. 재료로 석탄, 천연가스, 바이오매스를 고온에서 산소나 수증기와 반응시켜 만듭니다.석탄 액화법으로 고온고압에서 석탄을 수소와 반응시켜 만들거나 석탄을 가스화해서 위의 피셔-트롭쉬 공정으로 전환하기도 합니다.바이오매스인 식물, 폐기물 등을 이용해서 액체 탄화수소로 변환합니다.천연가스나 바이오매스로 가스화한 후에 메탄올을 만들고 촉매반응을 이용해서 가솔린이나 디젤 같은 탄화수소로 바꿉니다.
화학
Q. 물은 열량이 없는데 얼음은 열량이 있나요?
물의 열량은 온도와 상태 변화에 따른 에너지를 살펴봐야 됩니다. 물은 열량은 없지만 물 1그램을 1도를 올리는데 필요한 에너지를 1칼로리라 하고 필요한 에너지입니다. 얼음도 열량은 없지만 물 1그램을 얼음에서 물로 상태 변화를 시키는데 에너지가 80칼로리이고, 융해열이라는 흡수열입니다.물과 얼음은 열량을 가지고 있는건 아니나 상태변화에서 흡수 또는 방출에서 열량이 필요하다고 보면 되겠습니다.
화학
Q. 고무는 왜 열을받으면 줄어드는건가요?
고무의 분자구조가 무질서하게 사슬 형태로 엉켜 있어 열을 가하면 사슬들이 더 무질서하게 되기에 수축합니다. 이 무질서함은 사슬 사이에 공간을 줄여서 그렇다고 보면 됩니다. 전문용어로 높은 엔트로피 상태 유지를 위해 수축한다고 말합니다.
화학
Q. 빵 냄새는 다른 냄새에 비해 유난히 진한 이유가 뭔가요??
빵 만드는 여러 단계에서 냄새가 나는데 대부분이 강한 향을 내는 과정이기에 그러합니다.아미노산과 당이 반응해서 방향족 화합물이 향기가 강하게 납니다.반죽에 당이 고온에서 카라멜화되면서 강한 향이 납니다.효모가 발효하면서 이상화탄소와 더불어 휘발성 화합물을 만들어 냄새를 풍깁니다.빵을 구울 때 휘발성 물질이 강한 향을 나게합니다. 또 구울 때 온도가 높아 냄새가 잘 퍼집니다.
화학
Q. 액체에서 고체가 될때 부피가 팽창되면 기체에서 액체로 될때에도 부피가 팽창되나요?
일반적으로 액체에서 고체로 될 때 부피는 감소합니다. 또 기체에서 액체로 될 때도 부피는 감소합니다. 특이하게 물은 액체에서 고체로 될 때 부피가 팽창하지만 물이라도 기체에서 액체로 될 때 부피는 그래도 감소합니다.
화학
Q. 3d 오비탈 보다 4s 오비탈에 전자가 2개 먼저 들어가는 이유가 뭔가요?
두가지 요인 때문입니다. 에너지 준위에서 전자는 에너지가 가장 낮은 오비탈부터 채워지는데 일반적으로 4s 오비탈 에너지가 3d 오비탈보다 약간 더 낮는데 이유는 원자의 핵전하와 전자 간 상호작용에서 4s 오비탈이 핵에 더 가까워 안정된 상태입니다.다음이유는 4s 오비탈은 구형 형태로 3d 오비탈보다 안정적인 구조이기에 에너지적으로 안정된 상태를 가지려 합니다.위 두가지 이유로 4s 오비탈에 에너지가 더 낮고 안정적이어서 전자 배치 순서에서 3d보다 먼저 채워집니다.
화학
Q. 온도측정하는 기호로 섭씨와 화씨가 있는데 둘의 차이점은 무엇인가요?
섭씨는 기준점이 물의 어는점과 끓는점을 0도와 100도를 기준으로 하였고, 화씨는 어는점을 32도 끓는점을 212도를 기준으로 하였는데 대부분의 나라에서 섭씨를 사용하고 화씨는 미국정도만 사용되고 있습니다. 참고로 화씨의 어는점과 끓는점은 염수와 인간체온을 바탕으로 하였다고 하는 특이점이 있습니다.
화학
Q. 미리미터와 씨씨의 차이점 무엇인가요?
밀리리터와 씨씨는 같다고 보시면 되시고, 다른 점이 있다면 밀리리터는 국제단위계에서 표준 단위로 쓰여지기 때문에 부피를 나타낼 때 공식적으로나 학술지 게재 또는 논문화 될 때는 밀리리터를 쓰는게 맞습니다. 다만, 옛날부터 익숙한 조리법, 의료현장, 배기량 등 특정 영역에서 주로 쓰이고 있다고 보시면 됩니다.
화학
Q. 최근에 플라스틱을 재활용해서 에너지를 만드는 기술을 개발했다고 들었습니다
폐플라스틱을 산소가 없는 고온에서 가열하여 작은 분자로 분해하는 열분해라는 방법이 있는데 이렇게 하면 주로 오일과 가스가 나오는데 이를 연료로 사용한다고 보시면 됩니다. 또 비슷한 방법으로 가스화를 바로 시켜 합성가스를 주로 만들 수 있습니다. 에너지 효율은 가스화가 더 좋습니다.
화학
Q. 건전지를 설거지거리에 빠뜨렸는데 식기를 그대로 사용해도 괜찮나요?
스며들 수 있다고 봅니다. 알칼리 건전지면 산화아연, 리튬 건전지는 리튬, 니켈카드뮴 건전지는 발암성 물질이 있겠습니다만 알칼리 건전지이고 양이 적다면 다른 형태의 건전지보다는 인체에 영향이 적을 것 같긴 합니다. 베이킹 소다를 이용해서 세척을 하시면 좋을 것 같습니다.