경금속
1. 개요
경금속은 알루미늄, 마그네슘, 베릴륨, 티타늄, 알칼리 금속, 알칼리 토금속(라듐 제외) 등을 포함하는 금속을 의미한다. 제련 기술의 어려움으로 인해 17~18세기 이후에 사용되기 시작했으며, 19세기 이후 대량 생산이 가능해졌다. 항공기 발달에 필수적이었으며, 최근에는 수송 기기 경량화에도 사용된다. 2003년 선철 생산량은 5억 톤이었지만, 알루미늄은 2500만 톤, 마그네슘은 50만 톤으로, 경금속 사용량은 철에 비해 적다.
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원소족 -
알칼리 토금속
알칼리 토금속은 주기율표 2족에 속하는 금속 원소들의 집합으로, 반응성이 크고 다양한 화합물을 형성하며, 베릴륨과 라듐은 독성을 띤다. -
원소족 -
할로젠
할로젠은 주기율표 17족에 속하는 플루오린, 염소, 브로민, 요오딘, 아스타틴, 테네신을 통칭하는 원소이며, 높은 반응성을 가지고 소독제, 할로겐 램프, 의약품 등 다양한 분야에 응용된다. -
금속 -
중금속
중금속은 과학적 정의가 불분명한 용어로, IUPAC는 모호성과 오해의 소지를 지적하며 독성 및 환경 오염을 유발하고 미나마타병, 이타이이타이병과 같은 중독 사례가 있는 물질이다. -
금속 -
부식
부식은 재료가 외부 환경과 반응하여 화학적 또는 전기화학적으로 변질되는 현상으로, 금속, 세라믹, 고분자 등 다양한 재료에서 발생하며 사회기반시설 손상 및 경제적 손실을 야기하므로, 도금, 도장, 음극방식 등의 방법으로 억제하는 것이 중요하다.
2. 경금속의 종류
알루미늄(비중 2.7), 마그네슘(비중 1.7), 베릴륨(비중 1.9), 티타늄(비중 4.5), 알칼리 금속, 알칼리 토금속(라듐 제외) 등이 대표적인 경금속이다. 경금속이 아닌 금속의 예로, 철은 비중이 7.85이므로 중금속이다.
인류가 경금속을 사용하게 된 것은 제련 기술의 발전 덕분에 17-18세기 이후이며, 대량 생산은 19세기 이후에나 가능해졌다. 예를 들어, 알루미늄의 대규모 제조에 적합한 용융염 전해법은 1886년 프랑스의 폴 루이 투생 에루와 미국의 찰스 마틴 홀이 각각 독자적으로 개발했다. 티타늄은 1946년 윌리엄 저스틴 크롤이 개발한 크롤 공법에 의해 처음으로 대량 생산이 가능하게 되었다.
1903년 발명된 항공기 발달은 경금속 없이는 불가능했다. 최근에는 철도, 승용차 등을 포함한 수송 기기 경량화를 위해 경금속이 사용되지만, 그 양은 철에 비해 매우 적다. 2003년의 선철 생산량은 5억 톤이지만, 비교적 생산량이 많은 경금속이라도 알루미늄은 2500만 톤, 마그네슘은 50만 톤에 그친다.
2.1. 알칼리 금속
2.2. 알칼리 토금속
2.3. 알루미늄
2.4. 마그네슘
2.5. 베릴륨
2.6. 타이타늄
3. 경금속 제련 기술의 역사
인류가 경금속을 다루기 시작한 것은 제련 기술의 어려움 때문에 17~18세기 무렵부터이며, 대량 생산은 19세기 이후에나 가능해졌다.알칼리 금속과 알칼리 토금속 등이 경금속에 포함된다. 철과 구리는 경금속에 포함되지 않는다.
1886년 프랑스의 폴 에루와 미국의 찰스 마틴 홀은 각각 독자적으로 알루미늄의 대규모 생산에 적합한 전기 분해 제련 공정을 개발했다.타이타늄은 1946년 윌리엄 저스틴 크롤이 개발한 크롤법에 의해 처음으로 대량 생산이 가능하게 되었다.
1903년 발명된 항공기의 발달은 경금속 없이는 있을 수 없었다. 최근에는 철도, 승용차 등을 포함한 운송 장비의 경량화를 위해 경금속이 사용되지만, 그 양은 철에 비해 압도적으로 적다. 2003년 선철 생산량은 5억 톤이었지만, 알루미늄은 2500만 톤, 마그네슘은 50만 톤에 불과했다.
3.1. 초기 제련 기술 (17~18세기)
3.2. 대량 생산 기술 개발 (19세기)
알루미늄, 마그네슘, 베릴륨, 타이타늄, 알칼리 금속, 알칼리 토금속 등은 대표적인 경금속이다. 그러나 철과 구리는 경금속에 포함되지 않는다. 경금속 제련은 기술적으로 어려워 17~18세기가 되어서야 가능해졌으며, 대량 생산은 19세기 이후에 이루어졌다.
1886년 프랑스의 폴 에루와 미국의 찰스 마틴 홀은 각각 독자적으로 알루미늄의 대규모 생산에 적합한 전기 분해 제련 공정을 개발했다. 타이타늄은 1946년 윌리엄 저스틴 크롤이 개발한 크롤법에 의해 처음으로 대량 생산이 가능하게 되었다.
1903년 발명된 항공기 발달은 경금속 없이는 불가능했다. 최근에는 철도, 승용차 등을 포함한 운송 장비 경량화를 위해 사용되지만, 그 양은 철에 비해 매우 적다. 2003년 선철 생산량은 5억 톤이었지만, 알루미늄은 2500만 톤, 마그네슘은 50만 톤에 불과했다.