백과사전 상세 본문
순수한 결정상태의 붕소는 광택이 나는 검은색의 반도체이다. 즉 고온에서는 금속처럼 전기전도성이 있고 저온에서는 거의 절연체가 된다. 모스 경도 9.3으로 카보런덤 같은 연마제(硏磨劑)를 긁을 만큼 단단하지만 잘 부서져 연장으로 사용하지 못한다.
지각의 무게의 약 0.001%를 차지하며, 붕사·커나이트·틴캘코나이트(수화된 붕산나트륨) 등에서 결합된 형태로 산출된다.
틴캘코나이트는 상업적으로 중요하게 쓰이는 붕소 광물로 특히 캘리포니아의 건조지대에 많이 분포되어 있으며, 콜레마나이트·울렉사이트·전기석과 같이 널리 분포되어 있는 광물이다. 천연 붕산인 사솔라이트는 특히 이탈리아에서 산출된다.
1808년 조제프 루이 게이 뤼삭과 루이 자크 테나르가, 그리고 이들과는 독자적으로 험프리 데이비가 산화붕소(B2O3)를 칼륨 금속과 함께 가열하여 최초로 붕소를 분리했다. 여기서 생긴 무정형의 불순한 흑갈색 분말이 1세기 이상이나 알려져온 붕소의 유일한 형태였다.
전기적으로 가열된 탄탈 필라멘트에서 브롬화붕소(BBr3)나 염화붕소(BCl3)를 수소로 환원시키는 힘든 과정을 거쳐 순수한 결정상태의 붕소를 얻을 수 있다.
강철을 만들 때 경도를 높이기 위해 소량의 붕소를 첨가하기도 한다. 붕소는 철과의 합금인 페로 붕소의 형태로 첨가되는데 여러 강철에서 보통 0.001~0.005% 정도를 차지한다. 또한 붕소는 비철금속공업에서 일반적으로 산소 제거제로, 구리가 주성분인 합금이나 전도도가 높은 구리를 만들 때에는 기체 제거제로도 쓰이며, 알루미늄 주조(鑄造)에서 알갱이들을 정제하는 데도 쓰인다.
반도체 산업에서는 소량의 붕소를 규소와 저마늄에 도핑 물질로 첨가해 전기전도도를 변화시킨다.
육상식물의 생장을 위해 붕산이나 붕산염의 형태로 미량의 붕소가 꼭 필요하므로 간접적으로 동물의 생존에도 꼭 필요한 물질이다. 붕소 결핍에 의한 장애로는 채소의 갈색썩음병이나 사탕수수의 마른썩음병 등을 들 수 있다. 그러나 붕소의 양이 많으면 붕산염이 비선택적인 제초제(除草劑)로 작용하게 된다.
천연에서 붕소는 2개의 안정한 동위원소, 즉 붕소-10(10B:19.8%)과 11B(80.2%)의 혼합물로 산출되며, 이 비율이 약간씩 다르므로 원자량은 ±0.003 정도의 오차가 있다.
상대적으로 양이 적은 동위원소인 10B의 열중성자 단면적이 3,836b으로 크기 때문에 붕소와 몇몇 붕소 화합물들은 중성자를 차폐시키는 화합물로 쓰인다. 순수한 붕소에는 최소한 4개의 동소체가 존재한다. 결정형태의 붕소는 상온에서 화학적으로 거의 비활성이다. 끓는 염산에 의해서도 변화가 생기지 않으며, 미세한 분말형태의 붕소는 뜨겁고 진한 질산에 의해 서서히 붕산(H3BO3)으로 전환된다. 화학작용을 볼 때 붕소는 비금속이다.
본 콘텐츠의 저작권은 저자 또는 제공처에 있으며, 이를 무단으로 이용하는 경우 저작권법에 따라 법적 책임을 질 수 있습니다.
화학과 같은 주제의 항목을 볼 수 있습니다.
백과사전 본문 인쇄하기 레이어
[Daum백과] 붕소의 특성·산출·용도 – 다음백과, Daum
본 콘텐츠의 저작권은 저자 또는 제공처에 있으며, 이를 무단으로 이용하는 경우 저작권법에 따라 법적 책임을 질 수 있습니다.