파도파도 재밌고 까도까도 유익한 원소 이야기 : 일상 속 숨은 원소 찾기 - 파파재 까까유 1

사마키다케오,겐소가쿠탄

1949년태어나치바대학교육학부를졸업하고도쿄학예대학대학원석사과정을마쳤다.도쿄대학교육학부부속중등교육학교교사를거쳐교토공예섬유대학교수,중고등학교이과교과서편집위원을역임했다.저서로는'입문비쥬얼이콜로지맛있는물안전한물','우리주변100가지불가사의','즐겁게배우는화학실험사전'등이있다.

머릿말004
원소주기율표010

Chapter01원소의기초를이해해봅시다!
01원소의근원이‘물’이었다고요?014
02원자란과연무엇일까요?018
03원자는어떻게구별할수있을까요?021
04홑원소물질과화합물의차이025
05주기율표의구조와예측된원소029
06원소의8할이상은‘금속’이다036
07비활성기체의전자배치와화학결합042
08원소는언제발견되었을까요?048
09인공원소는어떻게만들수있을까요?052

Chapter02‘우주와지구’를구성하는원소
10가장먼저탄생한원소는무엇일까요?056
11지구의표면은무엇으로구성되어있을까요?060
12지구의내부는어떻게구성되어있을까요?064
13바닷물과인체의성분이비슷하다고요?067
14공기는어떤원소로구성되어있을까요?070
15식물은어떤원소로구성되어있을까요?074
16인체는어떤원소로구성되어있을까요?078

Chapter03‘인류의역사’와함께한원소
17‘불’의활용과탄소?황의발견082
18찬란한광채로인류를매료하는금과은085
19연금술과독성에농락당한수은과금089
20문명의발달과함께한구리와주석093
21풍요로운현대사회를이룩한철097

Chapter04‘사고및사건’에서발견하는원소
22가정에서독가스가발생할수있을까요?‘염소가스’104
23‘사린’의원료는무엇일까요?‘유기인화합물’109
24체내에존재하지만독이될수도있는‘비소’112
25비소가없었던시대의독의부산물‘탈륨’116
26공해로사람들을위험에빠뜨린맹독‘유기수은’119
27칼슘흡수를방해하는‘카드뮴’123

Chapter05‘부엌과식탁’에존재하는원소
28수돗물에는어떤원소가들어있을까요?128
29삼대영양소에는어떤원소가포함될까요?132
30비타민이나미네랄에는어떤원소가들어있을까요?137
31조미료는어떤원소로구성되어있을까요?141
32찻잔이나밥그릇은무엇으로만들어졌을까요?146
33파인세라믹스란무엇일까요?149
34유리는어떤원소로구성되어있을까요?152
35플라스틱과종이가친척관계라고요?155

Chapter06‘빛과색’으로볼수있는원소
36형광등끝부분이검게변하는이유는무엇일까요?160
37LED는형광등과어떻게다를까요?164
38네온사인은어떤원리로빛을낼까요?168
39야광도료는어떤원리로빛을내는걸까요?170
40화약의색깔은어떻게만들어지는것일까요?172
41루비와사파이어는같은보석일까요?176
42문어와오징어의피는왜푸른색일까요?179
43색깔은어떤원소로구성되어있을까요?182

Chapter07‘쾌적한생활’에서찾아보는원소
44전선에는구리를사용하는데,고압송전선에는무엇을사용할까요?186
45건전지는어떻게전기를만들어낼까요?190
46리튬이온이차전지는어떤것일까요?194
47액정이나유기EL의원소는무엇일까요?197
48자동차배기가스는어떻게정화하는걸까요?201

Chapter08‘첨단기술’속의원소
49‘희소금속’이란무엇일까요?206
50‘도시광산‘을파헤치다210
51반지에서부터암치료에까지사용되는‘백금’213
52로켓이나원자로에반드시있어야하는‘베릴륨’216
53수소가스를모으는‘란타넘’218
54강력한자석을만드는‘네오디뮴과나이오븀’220
55영상디스플레이를만드는‘인듐’222
56다양한종류의강철을만드는오대원소224
57방대한열을생성하는원소와제어하는원소228
58옛날부터인류와함께있어온원소와앞으로의전망232

맺음말235
참고문헌238

파도파도재밌고까도까도유익한교양도서

과학교양전문출판사로유명한동아엠앤비가10년에걸친노하우를담아‘파도파도재밌고까도까도유익한(이하파파재까까유)’시리즈를새롭게기획하였다.이시리즈는하나의테마를선정해주제와관련된흥미로운이슈,신기한상식그리고꼭필요한요점정리등을상세한시각자료와함께재미있게풀어설명해줄것이다.제1탄원소이야기를시작으로각분야국내외전문가들이이시리즈에서만볼수있는다양하고유익한정보들을심혈을기울여집필해선사할예정이다.

책속에서

요즘많은가정용세제나표백제에‘혼합금지’라는문구가붙어있는것을볼수있습니다.이문구를붙이게된것은염소가스발생으로인한사고가계기가되었습니다.1987년12월에일본도쿠시마현의한주부가화장실에서산성세제(염산함유)를가지고청소를하고있었습니다.그런데화장실의오염을더깨끗하게제거하려고여기에염소계표백제(하이포염소산나트륨함유)를사용하자염소가스가발생했습니다.좁은화장실이었기때문에염소농도가급격히상승했고,급성중독으로사망에이르렀습니다.이사고를바탕으로일본의가정용품품질표시법에서는1988년부터‘혼합금지’문구를부착하는것이의무화되었습니다.그러나그후에도비슷한사고가계속이어지고있습니다.
---「가정에서독가스가발생할수있을까요?‘염소가스’」중에서

보석은‘구조를구성하는원소’와‘색상을내는원소’로나누어생각하면이해하기가쉽습니다.구조를구성하는원소가같더라도색상을내는원소가다르다면(다시말해외관이크게다르다면)이둘은다른보석이라고간주됩니다.많은경우색상은불순물로혼합되는금속원소에의해결정됩니다.그러나색을내는원소가없는보석도있습니다.다이아몬드가바로전형적인예시이며,구조를구성하는원소는탄소이지만불순물을포함하고있지않기때문에무색입니다.
---「루비와사파이어는같은보석일까요?」중에서

탈륨을사용한독살사건으로유명한것은영국에서발생한그레이엄영의연속독살사건(1961~1971)입니다.일본에서도탈륨을사용한독살사건이몇차례발생했습니다.가장최근에발생한것은1991년에도쿄대학의국가공무원이동료를살해한사건입니다.연구를할때항균제로사용했던아세트산탈륨을이용해독살했습니다.또한2005년에여자고등학생이일으킨독살미수사건은후에영화로도만들어졌습니다.
이렇게탈륨은무서운원소이지만,1969년에해독제를발견했습니다.바로‘프러시안블루’라고하는물질입니다.이물질은칼륨을포함하고있는데,이물질에탈륨이접근하면(성질이비슷하기때문에)프러시안블루의칼륨이탈륨과교체됩니다.탈륨을함유한프러시안블루는몸에서그대로배출되어해독작용을하는원리입니다.탈륨의‘위장침입’을역이용하는멋진원리로,치사량의탈륨을섭취한사람의경우에도2주일정도면나을수있을정도로효과를발휘합니다.
---「비소가없었던시대의독의부산물‘탈륨’」중에서

우리주변에는수많은전자제품이있습니다.스마트폰이나노트북을시작으로하는다양한전자제품들에는지구의귀중한자원들이많이사용됩니다.희소금속(희귀금속)은물론이고희소금속이아니더라도자원이한정되어있는원소가있습니다.예를들어,전자부품에서빼놓을수없는금은자원이한정적인원소로,2019년말까지인류가채굴한금의총량은약20만톤이고,이것을수영경기장규모로환산하면겨우경기장네개분량에지나지않습니다.전세계의금을모두긁어모아도그정도양밖에안되는것입니다.원소는보통다른원소로변환할수없습니다.그렇기때문에많은원소들은지구상에존재하는양이한정적인재산이며,무턱대고소비하고폐기하다보면그러한원소들이우리생활에서사라져버릴우려도있는것입니다.
---「‘도시광산‘을파헤치다」중에서

ITO와같은재료를‘투명도전막’이라고하며,투명도전막으로제작한전극을‘투명전극’이라고합니다.ITO가획기적인이유는위에겹쳐쌓더라도디스플레이를볼수있는‘투명’한성질과,전기신호를회로에흘려보내기위한‘전기가통하는’성질을동시에가지고있기때문입니다.투명하지만전기가통하지않는재료는‘유리’가있고,또는전기가통하지만불투명한재료는‘금속재료’로고대부터잘알려져있었습니다.단이두가지성질을모두가지고있는재료는근대에들어오기전에는알려지지않았던것입니다.
---「영상디스플레이를만드는‘인듐’」중에서