CSTR(Continuous Stirred-Tank Reactor)은 화학 공정에서 흔히 사용되는 연속식 반응기로, 혼합 상태가 균일하게 유지되도록 교반하는 반응기입니다. CSTR의 주요 특징은 반응기의 입구와 출구에서 동일한 농도의 반응물과 생성물이 존재한다는 가정입니다. 이로 인해 반응기 내부에서의 농도, 온도, 압력 등의 상태가 시간이 지남에 따라 일정하게 유지됩니다. CSTR의 원리: 1.연속적 흐름: CSTR은 반응물이 지속적으로 공급되고, 생성물이 연속적으로 배출되는 방식으로 작동합니다. 즉, 일정한 유량으로 반응물이 유입되면, 반응이 일어나면서 생성물이 일정한 비율로 배출됩니다. 2.완전 혼합: 반응기 내부의 모든 물질은 교반기로 인해 완전 혼합 상태를 유지하므로, 반응기 내 어느 지점에서도..
착이온이란 중심 금속 이온이 하나 이상의 리간드(분자나 이온)와 결합하여 형성된 복합 이온을 말한다. 이때 중심 금속 이온은 보통 전이 금속이며, 리간드는 금속 이온에 전자쌍을 제공하는 역할을 한다. 착이온은 일반적으로 [금속 리간드]의 형태로 표현되며, 괄호 안에 중심 금속과 그 주위에 결합된 리간드의 수와 종류가 명시된다. 예를 들어, [Cu(NH₃)₄]²⁺는 구리(II) 이온이 암모니아 리간드 네 개와 결합하여 형성된 착이온이다. 착이온의 형성은 화학 반응에서 중요한 역할을 하며, 분석화학, 의약화학, 촉매 반응 등 다양한 분야에서 응용된다.
베이루트 폭발 사고: 알려진 바에 따르면 2020년 8월 4일, 베이루트에서 발생한 참사적인 폭발 사고는 최소 200명의 사망자와 약 5,000명의 부상자를 낳았습니다. 이 폭발은 베이루트 항구에서 발생한 대형 화재에 이어 발생했으며, 소셜 미디어에 게시된 영상에서는 항구의 거대한 곡물 저장소 옆 창고 12에서 하얀 연기가 피어오르는 것을 볼 수 있었습니다. 오후 6시경 창고 지붕에 불이 붙은 후 큰 폭발이 일어났고, 몇몇 목격자들은 불꽃놀이처럼 들리는 일련의 작은 폭발이 이어졌다고 말했습니다. 약 30초 후, 거대한 폭발이 발생하여 버섯구름을 하늘로 보내고 초음속 충격파가 도시를 관통했습니다. 이 충격파는 항구 근처의 건물들을 평평하게 만들고 수도의 대부분에 걸쳐 광범위한 피해를 입혔습니다. 병원들은 ..
탄산음료의 이산화탄소와 지구 온난화: 진실은 어떻게 되는가? 탄산음료를 마실 때, 그 톡 쏘는 느낌은 바로 이산화탄소 덕분입니다. 그렇다면 이 탄산음료에 들어있는 이산화탄소가 지구 온난화에 영향을 미칠까요? 탄산음료에 사용되는 이산화탄소는 상대적으로 매우 작은 양입니다. 전 세계적으로 생산되는 탄산음료의 이산화탄소 양을 모두 합쳐도 지구 온난화에 큰 영향을 미치는 주요 원인인 화석 연료의 연소로 인한 이산화탄소 배출량에 비하면 극히 미미합니다. 또한, 탄산음료의 이산화탄소는 대기 중의 이산화탄소를 직접 사용하는 것이 아니라, 산업적으로 생산되어 사용됩니다. 이 과정에서 추가적인 이산화탄소가 대기 중으로 방출되는 것은 아닙니다. 결론적으로, 탄산음료에 들어있는 이산화탄소는 지구 온난화를 촉진시키는 주요 원..
지구의 산소와 이산화탄소: 동식물의 순환과 진화의 비밀 지구상의 생명체들은 산소와 이산화탄소의 균형 속에서 생존하고 있습니다. 이 균형은 수백만 년 동안 유지되어 왔는데, 그 이유는 바로 동식물의 순환과 진화에 있습니다. 질문 1: 일반적으로 동물들은 산소를 들이마시고 이산화탄소를 뱉는 반면, 식물은 그 반대로 동작합니다. 그렇다면 산소와 이산화탄소 중 하나는 0에 수렴해야 하지 않을까요? 답변: 실제로 지구 초기에는 산소가 거의 없는 상태였습니다. 그러나 식물의 광합성 활동으로 인해 산소가 대기 중에 증가하기 시작했습니다. 현재는 이러한 균형이 유지되고 있습니다. 즉, 동물들의 호흡과 식물의 광합성이 서로를 보완하며 균형을 이루고 있습니다. 질문 2: 만약 이산화탄소가 0에 수렴하고 있다면, 식물은 꼭..
지구 시스템 내의 탄소 순환: 온실 효과와 균형의 중요성
이산화 탄소와 같은 온실가스의 농도가 증가하면 지구의 온도가 상승하는 것은 맞습니다. 이를 '온실 효과'라고 합니다. 그러나 지구 시스템 내에서 탄소의 양이 일정하게 유지되는 이유는 '탄소 순환' 때문입니다. 탄소 순환은 지구 내에서 탄소가 여러 형태로 이동하고 변환되는 과정을 말합니다. ▶ 식물의 광합성: 식물은 광합성을 통해 이산화 탄소를 흡수하고, 그 결과로 산소를 방출합니다. 이 과정에서 식물은 탄소를 자신의 조직에 저장합니다. ▶ 동물의 호흡: 동물은 식물을 먹음으로써 탄소를 섭취하고, 호흡 과정에서 이산화 탄소를 방출합니다. ▶ 해양 탄소 흡수: 바다와 다른 수역은 대기 중의 이산화 탄소를 흡수합니다. 해양 생물들도 광합성을 통해 이산화 탄소를 흡수하며, 사망한 해양 생물들은 바닷속에 침전되어..
초전도체는 전기 저항이 완전히 없어지는 물질을 말합니다. 이는 매우 낮은 온도에서만 일어나는 현상인데, 이러한 온도를 '임계온도' 또는 '초전도 전이 온도'라고 부릅니다. 초전도체에서는 전자들이 코퍼 페어라는 특별한 상태를 형성합니다. 이 상태에서는 전자들이 같이 움직이며, 이 때문에 저항이 사라집니다. 이는 전기 에너지의 전송에 있어 매우 유용한 특성으로, 전기를 거의 손실 없이 전달할 수 있게 합니다. 하지만 초전도 현상은 아주 낮은 온도에서만 나타나는데, 이는 일반적으로 절대온도로 -273.15도C 이하가 필요합니다. 이러한 초저온 환경을 만들어내는 것은 매우 어렵고 비용이 많이 들기 때문에, 보다 높은 온도에서도 초전도 현상을 나타내는 물질(고온 초전도체)의 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 이..
파장은 빛의 특성을 결정하는 주요 요소 중 하나입니다. 빛의 파장은 색상을 결정하며, 각기 다른 파장의 빛은 다른 성질을 가집니다. 보이는 빛의 파장은 대략 400나노미터(nm)에서 700나노미터 사이입니다. 파장이 짧을수록 빛의 에너지는 높아집니다. 파란색 빛은 붉은색 빛보다 더 짧은 파장을 가지므로 더 많은 에너지를 가지고 있습니다. EUV(Extreme Ultraviolet)는 매우 짧은 파장(약 13.5nm)을 가지므로 매우 높은 에너지를 가지고 있습니다. 이러한 높은 에너지는 반도체 제조 과정에서 작은 특징을 정확하게 새기는 데 사용됩니다. 다른 자외선(UV)과 비교했을 때, EUV는 더 짧은 파장을 가지므로 더 세밀한 패턴을 만들 수 있습니다. 일반적으로 더 짧은 파장의 빛은 더 작은 구조를 ..
수소 생산 방식은 크게 다음의 네 가지 방법으로 분류할 수 있습니다: 증기 개질 공정 (Steam Reforming): 이 방법은 가장 일반적으로 사용되는 수소 생산 방법입니다. 이 공정에서는 천연가스와 같은 가연성 탄화수소를 높은 온도의 증기와 함께 반응시켜 수소와 이산화탄소를 생성합니다. 부분 산화 공정 (Partial Oxidation): 이 공정에서는 천연가스 또는 석탄과 같은 탄화수소를 산소와 반응시켜 수소와 이산화탄소를 생성합니다. 물의 전기분해 (Electrolysis of Water): 물을 전기로 분해하여 수소와 산소를 얻는 방법입니다. 이 과정에서는 많은 양의 전기가 필요하며, 이 전기가 재생 가능한 에너지 원에서 얻어진다면 이 방법은 매우 친환경적인 수소 생산 방법이 될 수 있습니다...
무기 화학(Inorganic Chemistry)은 탄소를 제외한 모든 원소와 그들이 형성하는 화합물을 연구하는 화학의 한 분야입니다. 이 분야는 지구의 광물, 금속 및 비금속 원소, 그리고 이들의 화합물에 대한 연구를 포함합니다. 무기 화학은 매우 광범위한 분야로서, 산화물, 황화물, 할라이드, 아마이드, 카보닐 등 다양한 유형의 화합물을 다룹니다. 또한 이 분야는 광범위한 화학적 환경에서 다양한 물질의 성질과 반응을 탐구합니다. 예를 들어, 무기 화학은 고온 또는 고압과 같은 극단적인 조건에서의 화학 반응, 그리고 원자와 이온 간의 상호작용을 포함하는 다양한 반응 경로를 연구합니다. 무기 화학의 주요 관심사 중 하나는 새로운 물질의 합성과 이들 물질의 화학적, 물리적 성질입니다. 이 분야의 연구는 에너..