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에너지에 대한 화학적 지식의 결정체 - 열역학 에너지에 대한 화학적 지식의 결정체 - 열역학 1600년대에 들어오면서, 연금술사들은, 특히 로버트 보일과 같은 신세대 연금술사들은, 과거 몇 백 년 동안 연금술사들이 그렇게도 찾아 헤매던 철학자의 돌이라는 것이 다름 아닌 화학적 지식이라는 것을 깨닫기 시작합니다. 그리고 연금술에 과학적 방법론이 접목이 되기 시작하죠. 그때부터, 과거의 연금술사들이 자기가 하는 실험 내용과 관찰 결과를 철저히 비밀에 부치고 자기만 앎으로써 단편적 조각 지식으로 여기저기 흩어져 있었던 지식들을 로열 소사이어티와 같은 서로 의견을 나누고 발표를 할 수 있는 장에서 다른 사람들과 공유를 하기 시작하죠. 과학적 방법론입니다. 과거부터 내려오던 연금술사의 연구 방식에 과학적 방법론이 접목되고 그때부터 연금술사들은 자신이 한 연구..
암모니아 합성 연구과정과 역사 암모니아 합성 연구과정과 역사 천연자원은 재생되는데 긴 시간이 걸립니다. 예를 들어서 숯을 만들기 위해서 아름드리나무를 잘라서 썼다고 가정해봅시다. 실제로 나무를 자르고 숯을 만들고 숯을 태우는 데는 불과 며칠 몇 주일이면 다 태워버리죠. 근데 그와 같은 아름드리나무가 다시 자라기 위해서는 적어도 수백 년이라는 긴 세월을 기다려야만 합니다. 구아노도 마찬가지입니다. 구아노로 이루어져 있는 커다란 산을 파내서 유럽으로 수출을 하고 이렇게 수입된 구아노를 밭에 뿌려서 식량을 증산하는 것은 불과 수년이면 다 끝나버리죠. 그런데 구아노를 다 쓰고 나면 다시 구아노가 쌓이기 위해서는 적어도 수천 년, 수만 년이라는 긴 세월을 기다려야만 합니다. 다시 말해서 천연자원은 무한정 공급되지 않습니다. 언젠가는 반드시 고..
중세 이후 1600년대의 화학 - 연금술 중세 이후 1600년대의 화학 - 연금술 1800년대 산업혁명기에 들어오면서 유럽은 극심한 물자 공급의 부족을 경험하게 됩니다. 물자 공급의 부족에 당면하게 된 메커니즘에 대해 살펴볼 필요가 있습니다. 가장 근본적인 이유는 인구증가에 있었습니다. 유럽을 중심으로 인구가 급격하게 증가하였고 소비가 늘어나면서 의식주에 관련된 각종 상품들의 소비도 늘어나게 됩니다. 이로 인해서 물자에 대한 수요가 급증하게 되는데요. 이런 물자의 수요를 맞추기 위해서 물자의 공급이 따라가 주어야 했습니다. 물자의 공급이 수요에 따라가려면 의식주에 관련된 상품들을 공장에서 만들어 내야 합니다. 그러려면 상품을 제조하는데 필요한 원재료를 공급받아야 되겠죠. 당시에 상품을 제조하는 데 사용했던 원재료는 거의 대부분 자연에서 얻은 그..
분해공정의 개념과 그로 인해 얻어지는 부산물(1차 세계대전 역사) 분해공정의 개념과 그로 인해 얻어지는 부산물(1차 세계대전 역사) 모자라는 천연물질을 합성물질로 대체한다는 관점에서 보면, 우리가 일상적으로 굉장히 많은 양의 천연물질을 소비하고 있을 경우, 굉장히 많은 양의 합성물질을 만들어 내야 하는 문제가 있죠. 따라서, 합성물질을 만드는 중합 반응에 있어서 실질적으로 중요해지는 요인은 합성물질을 만들 때 사용해야만 하는 피드 스톡, 즉 원재료의 양입니다. 충분한 양의 원재료가 확보되어야만 충분한 양의 합성물질을 만들 수 있고, 그래야만 합성물질을 이용해서 모자라는 천연물질을 대체할 수 있는 것이죠. 러시아의 화학자 레베데프가 1910년에 폴리 뷰타다이엔이라는 합성고무를 개발했고, 1차 세계대전 중에 이 합성고무를 대량 생산하는 공장까지 건설을 했음에도, 전쟁이 끝..
중합 반응의 개념과 예시 중합 반응의 개념과 예시 사실 이 합성고무는 이미 1차 세계대전 중에도 한번 생산된 전력이 있었습니다. 1910년에 러시아의 화학자인 세르게이 레베데프가 뷰타다이엔이라는 물질로부터 소듐 촉매를 이용해서 폴리 뷰타다이엔이라는 합성고무를 생산했었죠. 그리고 1차 세계대전 중에 천연고무를 가지고 있지 않았던 러시아가 자신들의 부족한 고무를 대체하기 위해서 바로 이 폴리 뷰타다이엔이라는 합성고무를 생산하기 위한 공장을 가동했습니다. 뷰타다이엔으로부터 폴리 뷰타다이엔이라는 합성고무를 생산하는 반응을 우리는 중합 반응이라고 합니다. 굉장히 작은 크기의 분자들을 서로 연결해서 체인처럼 긴 고분자를 만드는 반응이죠. 중합 반응을 한번 예로 들어보겠습니다. 에틸렌 분자를 중합 반응을 시켜서 폴리에틸렌을 만드는 예인데요...
주기율표의 탄생 배경과 예시 주기율표의 탄생 배경과 예시 1700년대로 들어오면서 우리 인류는 약 30여 가지의 원소들을 추출하는 방식을 알아냈고, 순수하고 본질적이며 핵심적인 물질, 즉 원소를 실제로 손에 넣게 됩니다. 그리고 1600년대부터 과학적 방법론을 적용하기 시작하면서 1800년대 들어와서는 100년이라는 아주 짧은 기간 동안에 무려 50여 가지라는 엄청나게 많은 새로운 원소들을 다시 또 추출해내는 데 성공하게 되죠. 그래서 1800년대에 들어오면서 우리 인류는 84가지에 달하는 새로운 원소를 손에 넣게 되었습니다. 그리고 이 84가지 원소가 가지고 있는 화학적 성질에 대한 연구결과들은 과학적 방법론을 통해서 모든 다른 연구자들과 공유되고, 기록으로 남겨지고, 모든 사람들이 기록을 들여다보면서, 어떤 연구들이 실행되고 있..
액체연료의 양대 생산공정, 1차 대전 후 기술의 변화 내용 액체연료의 양대 생산공정, 1차 대전 후 기술의 변화 내용 1918년에 1차 세계대전이 끝납니다. 그리고 20년 후인 1939년에 2차 세계대전이 발발하는데요. 1차 세계대전의 종전과 2차 세계대전의 개전 사이에는 20년이라는 공백 기간이 있습니다. 사실 이 20년이라는 기간은 사실상의 휴전 기간이나 마찬가지였습니다. 왜냐하면 1차 세계대전을 끝낸 나라들 사이에 존재했던 갈등이 아직 완전히 해소되지 않았기 때문이었습니다. 이 20년이라는 공백 기간 동안에 증기기관은 내연기관으로 대체가 되었고 마침내 고체연료는 액체연료로 대체됩니다. 이 20년이라는 기간 동안에 모든 나라들은 앞으로 다가올 전쟁을 대비하기 위해서 전쟁 준비를 하기 위한 기술 개발에 들어가게 됩니다. 가장 필요한 것은 액체연료였죠. 내연기관..
유럽의 인구 증가와 거름을 위한 전쟁 역사(구아노, 초석) 유럽의 인구 증가와 거름을 위한 전쟁 역사(구아노, 초석) 19세기 유럽에서는 거름으로써 주로 가축 분뇨를 사용했습니다. 그런데 너무나 많은 식량이 필요하다 보니 이 가축 분뇨가 부족하게 된 것이죠. 그래서 당시 유럽의 많은 탐험가들은 전 세계를 돌아다니면서 이 가축 분뇨를 대신할 천연비료를 찾아서 다니게 됩니다. 쉽게 얘기해서 전 세계를 돌아다니면서 가축 분뇨를 대신할 똥을 찾으러 다닌 것이죠. 그런데, 놀랍게도 실제로 엄청나게 많은 똥이 쌓여 있는 장소를 찾게 됩니다. 그곳은 다름 아닌 남아메리카 남미대륙의 해안이었습니다. 남미대륙을 보면 서쪽 해안을 따라서 안데스 산맥이 북에서 남으로 달리고 있는 것을 볼 수 있습니다. 해안가를 따라 높은 산맥이 달리고 있는 것이죠. 그래서 해안과 접해서 산맥이 달..
르샤틀리에 원리와 암모니아 생성 과정 르샤틀리에 원리와 암모니아 생성 과정 하버는 실험용기에 질소 가스와 수소가스를 넣고 암모니아를 만드는 실험을 시작합니다. 그런데 이상하게도 질소 가스와 수소가스를 넣고 반응을 시켰는데도 불구하고 아주 적은 양의 암모니아만 만들어지고 반응이 끝나버렸습니다. 더 이상 진행을 하지 않았던 것이죠. 만약 발열반응이라면 언덕을 굴러 내려오듯 반응이 진행되면서 많은 암모니아를 만들었어야 하는데 실제로 반응을 시켜보니 암모니아가 아주 조금만 만들어지고 더 이상 만들어지지 않았던 것입니다. 대체 왜 그럴까? 이런저런 생각 끝에, “아, 반응이 끝나는 지점이 왼쪽에 치우쳐 있나 보다. ”라는 생각을 하게 됩니다. 반응이 끝나는 지점. 이것을 흔히 우리는 평형의 위치라고 말합니다. 반응이 끝나는 지점이 우측으로 치우쳐있는..
세계대전과 그로 인한 플라스틱의 탄생 세계대전과 그로 인한 플라스틱의 탄생 부산물들의 종류도 중요했지만 더 중요한 사실은 굉장히 많은 양이 얻어졌다는 것입니다. 당시 전쟁을 수행하기 위해서 내연기관을 장착한 굉장히 많은 장비들이 활용되었는데, 이처럼 많은 전투장비들을 운용하기 위해서는 굉장히 많은 휘발유가 필요했고, 따라서 많은 양의 휘발유를 대량 생산해야만 했습니다. 그래서 굉장히 많은 원유를 가져다가 휘발유를 만들게 되었고, 그 과정에서 엄청나게 많은 양의 부산물이 얻어졌던 것입니다. 합성물질을 만드는 데 있어서 첫 번째 조건인 충분한 양의 원재료가 있어야만 한다는 조건을 만족한 것이죠. 그래서 이 부산물로부터 중합 반응을 통해서 합성고무를 만들게 되고, 그렇게 대량으로 생산된 합성고무로 천연고무를 대체하게 되었던 것이죠. 합성고무뿐만이..

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