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플래티넘의 융점


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플래티넘 괴-2


과학자들이 플래티넘의 융점 연구에 있어 획기적인 성과를 올렸다. 이번 연구는 저명 학술지 네이처 케미스트리가 실행하고, 펠리시티 넬슨이 정리한 것이다.

 

 

주요 내용은 플래티넘을 저온의 액체로 만들어 보다 촉매로 사용할 때 경제성을 높일 수 있다는 것이다. 수 세기 동안 플래티넘, 골드, 루테늄, 팔라듐 등 노블 그룹 금속은 화학 반응을 유발하는 훌륭한 촉매 작용을 하는 것으로 알려져 왔다. 원자 간 화학 결합을 끊어 내는 데 있어 다른 금속들보다 효율적이기 때문이다.

 

 

하지만 노블 그룹 금속은 희소하고 가격이 비싸기 때문에 많은 양을 필요로 하는 생산 업체들은 일반적으로 이보다 효율은 떨어지지만 가격이 저렴한 철과 같은 금속을 사용한다. (일례로 철은 비료의 대량 생산 과정에서 촉매로 사용된다.) 저렴한 촉매 사용의 단점은 고열을 가해야만 화학 반응이 일어난다는 점이다. 이 때문에 여러 생산 공정에서 탄소 발자국이 증가한다.

 

 

이번 기록적인 성과를 보면, 호주의 UNSW 시드니와 RMIT 연구원들은 플래티넘을 액체 갈륨에 용해시켜 플래티넘 원자를 분할했다. 소량의 플래티넘의 촉매 잠재력을 높이기 위해서다. 보통의 플래티넘은 융점이 섭씨 1,700(화씨 3,092). 이 때문에 보통 촉매로 사용 시 고체 상태가 일반적이다.

 

 

액체 갈륨에 플래티넘을 주입하면 플래티넘이 갈륨의 융점을 취하게 된다. 갈륨은 은과 비슷하며 부드럽고 독성이 없는 데다 섭씨 29.8도의 실온에서 용융하는 금속이다. 액체 갈륨의 유용한 특성 중 하나는 주입된 금속의 각 분자 속 원자를 분리하여 (물이 소금과 설탕을 녹이는 것처럼) 용융시킨다는 것이다.

 

 

이번 발견은 제조 산업의 에너지 비용을 절감하고 탄소 배출을 낮출 가능성이 있다. 금속이 고체 상태일 때는 겉면의 원자만을 반응에 사용할 수 있어 낭비되는 부분이 많다. 이 고체가 (나노입자처럼) 점점 작은 덩어리로 쪼개지면 작업에 참여하는 금속 원자가 늘어나기 때문에 반응의 효율성이 높아진다.

 

 

액체 상태의 플래티넘은 움직임이 자유로우며, 코킹 문제(고체의 촉매가 타 물질에 덮이게 되어 재사용 전 정제가 필요함)가 발생할 가능성이 적다. 연구팀은 새로운 발견이 비료에서 친환경 연료 전지에 이르는 다양한 부문의 깨끗하고 저렴한 상품 생산에 도움이 되기를 바란다고 말했다.

 

 

/ Heera Zhaveraat

 

 

* 기사를 퍼가실 때는 반드시 출처를 밝혀주시기 바랍니다.

) 귀금속경제신문(www.diamonds.co.kr)

 

 

 

 

기사분류 : 해외뉴스
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