아연

아연(Zinc, Zn)은 원자번호 30번의 화학 원소이다. 주기율표 12족에 속하는 전이 금속으로, 청백색의 금속 광택을 띠는 취성이 있는 고체이다. 공기 중에서 산화되어 둔탁한 회색으로 변한다.

물리적 성질: 아연은 상온에서 비교적 무르고, 가공이 용이하다. 녹는점은 419.5 °C, 끓는점은 907 °C이다. 밀도는 7.14 g/cm³이며, 전기 전도성과 열 전도성이 좋다. 다형성을 가지며, 상온에서는 육방정계 구조를 갖는다.

화학적 성질: 아연은 반응성이 큰 금속으로, 산과 반응하여 수소 기체를 발생시킨다. 알칼리와도 반응하여 수소 기체와 아연산염을 생성한다. 공기 중에서 산화되어 아연 산화물(ZnO)을 형성하며, 이는 아연 도금의 주요 원리이다. 또한, 많은 다른 금속과 합금을 형성한다. 주요 산화 상태는 +2이다.

용도: 아연은 다양한 분야에서 널리 사용된다. 가장 중요한 용도는 도금으로, 철강 등의 금속 표면에 아연을 입혀 부식을 방지한다. 또한, 합금으로 황동, 니켈은, 청동 등의 제조에 사용된다. 건전지의 음극 재료로도 사용되며, 화합물 형태로는 고무, 페인트, 의약품 등 다양한 제품에 사용된다. 또한, 아연은 생체 필수 원소로, 다양한 효소의 구성 성분으로 작용하며, 생물학적 기능에 중요한 역할을 한다. 아연 결핍은 성장 장애, 면역력 저하 등을 유발할 수 있다.

생산: 아연은 주로 황화광물인 섬아연석(ZnS)에서 추출된다. 섬아연석을 焙燒하여 산화 아연으로 만든 후, 환원시켜 아연 금속을 얻는다.

역사: 아연은 고대부터 사용되어 왔으나, 순수한 금속으로 분리된 것은 상대적으로 최근이다. 1746년에 독일에서 순수한 아연이 처음으로 제련되었다.