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목차
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산출
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제련
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금속의 특성
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산업의 이용
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인체 내의 기능
ⓒ Andreas Früh (Andel) / wikipedia | CC BY-SA 3.0
산출
아연은 지각에 평균적으로 t당 65g 정도가 분포되어 있으며, 구리보다 약간 풍부하게 존재한다. 주요 아연광물로는 황화물인 섬아연광을 들 수 있는데, 그의 산화물인 스미소나이트와 이극석을 합하여 세계 아연광석의 대부분을 차지한다. 세계 아연(Zinc) 매장량은 약 3억 3천만 톤이며 오스트레일리아, 카자크스탄, 캐나다, 러시아, 중국 등 70여개 국에 매장되어 있다. 원광을 제련하여 원자재로 가공하는 주요 아연 생산국은 오스트레일리아, 캐나다, 중국, 한국이며 주요 수입국은 미국, 독일, 대만 등이다. 천연 아연이 오스트레일리아·뉴질랜드·미국 등에 있다는 보고가 있으나 산출된 사실은 입증되지 않았다.
제련
천연 아연은 5가지 안정한 동위원소, 즉 64Zn(48.6％), 66Zn(27.9％), 67Zn(4.1％), 68Zn(18.8％), 70Zn(0.6％)의 혼합물이다(→ 천연원소 도표). 아연의 결정구조는 육방밀집구조(六方密集構造)이며, 아연 금속은 산화물을 탄소로 열환원(熱還元)한 후에 아연 증기를 응축시키거나 정제된 황산아연 용액을 전기분해해 얻는다. 새롭게 주조한 아연의 표면은 청색빛이 도는 은색을 띠나 공기 중에서 서서히 산화하여 회색의 보호산화막을 형성한다.
금속의 특성
99.99％의 순도가 높은 아연은 연성(延性)이 있고, 99.8％의 서부 1등급 아연은 냉각시키면 부서지기 쉬우나 100℃ 이상에서는 유연성이 남아 있어 압연(壓練)하여 얇은 판으로 만들 수 있다. 철과 아연을 함께 부식성 매질에 노출시키면 전해전지를 구성하게 되고, 아연이 철보다 전극전위가 더 높기 때문에 먼저 산화하여 아연이온(Zn2＋)이 된다. 대기 중에서 아연의 내식성이 크기 때문에 이런 반응을 이용해서 아연도금(亞鉛鍍金)의 효과를 얻을 수 있다.
산업의 이용
아연 금속은 주로 철과 강철을 아연도금하는 데 쓰이며, 금형주조용(金形鑄造用) 합금과 놋쇠를 만드는 데 쓰인다. 일반 건전지의 음극도 아연으로 만든다. 아연은 철강이나 자동차, 전기, 전자, 건설 등 다른 산업의 기초 소재로 활용도가 높다. 특히 세계에서 소비되는 아연의 60% 이상은 자동차용 아연도금 강판으로 들어간다.
인체 내의 기능
아연은 인체에 꼭 필요한 미량원소(微量元素)로 적혈구에 고농도로 존재하며, 이산화탄소 대사와 관련있는 많은 반응들을 촉진시키는 효소인 탄산탈수효소의 필수성분이다. 췌장 내에 존재하는 아연은 인슐린의 저장을 돕는다. 또한 위장관 내에서 단백질을 소화시키는 몇몇 효소의 성분이다. 견과류 및 과실수에 아연이 부족하면 잎이 적어지고 반점이 생기는 피칸로젯병에 걸리게 된다. 또한 달팽이 혈액 중의 헤모사이코팁신 내에서 아연은 인간의 혈액 중 헤모글로빈 내에 있는 철분과 유사한 방법으로 산소를 운반하는 기능을 담당한다.
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