골드: 요소 속성 및 용도

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원소 소개

역사적으로 금은 희소성, 매력, 내구성으로 인해 예술품, 화폐, 의식 용품의 중심이 되어 왔습니다. 그러나 금의 본질적인 특성으로 인해 현대의 산업, 기술, 의료 분야에서 대체할 수 없는 존재가 되어 문화적, 미학적 중요성 이상의 지속적인 효용을 보장하고 있습니다.

금의 물리적 특성

금의 물리적 속성은 놀랍고 특이합니다:

- 밀도: 금의 밀도는 19.32g/cm³이며 가장 밀도가 높은 금속 중 하나입니다. 아주 작은 덩어리의 무게는 놀랍게도 더 무거워서 부피 대비 질량 비율을 보여줍니다.

- 가단성 및 연성: 금은 알려진 금속 중 가장 가단성과 연성이 뛰어난 금속입니다. 1온스의 금을 300평방피트의 시트에 넣거나 50마일이 넘는 길이의 와이어에 넣을 수 있습니다. 예술품의 금박이나 전자제품의 반사 코팅과 같이 얇은 층이 이상적인 응용 분야에 적합합니다.

- 광택: 풍부한 금속 광택이 오래 지속되고 눈에 매력적이며 부식되지 않고 수 세기 동안 빛을 유지합니다.

- 부드러움: 24캐럿 또는 순금은 부드럽기 때문에 구리, 은 또는 팔라듐과 합금하여 보석 및 기능성 제품을 만들 수 있습니다.

- 전도성: 금은 전기와 열의 좋은 전도체이므로 신뢰성이 높은 전자 커넥터와 회로에 사용됩니다.

금의 화학적 특성

금의 화학적 특성은 그다지 뛰어나지 않습니다:

- 불활성: 귀금속인 금은 산화되거나 부식되지 않기 때문에 수천 년이 지난 후에도 고대 유물이 이상적인 상태로 발견됩니다.

- 내산성: 금은 대부분의 산에 대해 어느 정도 불활성이지만, 수세기 동안 금을 정제하는 데 사용되었던 아쿠아 레지아(질산과 염산의 조합)에는 용해됩니다.

- 산화 상태: 금은 주로 +1(오러스) 및 +3(오릭스) 산화 상태에서 발생하지만 -1, +2, +5의 경우도 있습니다. 이 모든 상태는 촉매, 전기 도금 및 화학 합성에서 중요합니다.

기본 재료 특성

속성	값	단위
원자 번호	79	-
원자 무게	196.97	g/mol
녹는점	1064	°C
끓는점	2856	°C
밀도	19.32	g/cm³
전기 전도도	매우 높음	-

자세한 내용은 Stanford Advanced Materials (SAM)에서 확인하세요.

금의 일반적인 용도

금의 다재다능함은 금의 독특한 특성 조합에서 비롯됩니다:

1. 보석 및 장식 예술

채굴되는 모든 금의 75%가 보석에 사용됩니다. 금의 가단성 덕분에 복잡한 디자인을 만들 수 있으며, 불활성 덕분에 반지, 목걸이 및 기타 장식품이 수 세기에 걸쳐 변색되는 것을 방지할 수 있습니다. 또한 금박은 금박 돔이나 종교적 아이콘과 같은 예술 및 건축 장식의 금박 형태로도 사용됩니다.

2. 전자 제품

금은 전도성과 내식성이 뛰어나 신뢰성이 높은 스위치, 회로 기판, 커넥터의 핵심 소재입니다. 예를 들어 스마트폰 커넥터의 금도금은 반복적인 기계적 스트레스에도 불구하고 신호 무결성을 오랫동안 보장합니다. 최신 스마트폰에는 평균 0.03~0.05g의 금이 함유되어 있는데, 이는 극히 일부의 양이 얼마나 큰 효과를 발휘하는지 보여줍니다.

3. 투자 및 금융

금은 동전, 금괴, 중앙은행 준비금에 사용되어 온 전통적인 가치 저장 수단입니다. 희소성과 안정성으로 인해 인플레이션, 통화 평가절하, 시장 변동에 대한 헤지 수단으로 사용할 수 있습니다.

4. 치과

금 합금은 단단하고 생체 적합성이 뛰어나 크라운, 브릿지, 충전재에 일반적으로 사용됩니다. 금은 다른 금속과 마찬가지로 입안에서 부식되지 않으므로 내구성 있는 치과 수복물을 형성할 수 있습니다.

5. 항공우주 및 하이테크 응용 분야

우주선은 온도 조절을 위해 태양 복사를 반사하는 단열재로 금 박막을 사용합니다. 우주 비행사의 헬멧에는 유해한 자외선으로부터 눈을 보호하기 위해 금 코팅이 되어 있습니다.

6. 의학

Au-198과 같은 방사성 동위원소는 암 치료에 응용되고 있으며, 금 나노 입자는 표적 약물 전달 및 진단 이미징을 위해 연구되고 있습니다. 이는 금의 불활성과 생체 분자와의 기능성을 활용합니다.

자주 묻는 질문

금의 물리적, 화학적 고유 특성은 무엇인가요?

금은 고밀도, 가단성, 연성, 전도성, 화학적 불활성이라는 독특한 조합으로 예술적 및 산업적 용도로 모두 사용할 수 있는 독특한 특성을 지니고 있습니다.

산업용 금은 어떻게 정제되나요?

산업용 금은 채굴, 분쇄, 화학적 분리, 시안화 및 전기 정련을 통해 정제됩니다.

비용에도 불구하고 전자제품에 금을 사용하는 이유는 무엇인가요?

금의 신뢰성, 내식성, 전도성 덕분에 항공, 의료 등 고장이 있어서는 안 되는 생명과 직결되는 시스템에서 그 비용을 정당화할 수 있기 때문입니다.

금 합금이 성능을 향상시킬 수 있나요?

실제로 금 합금은 구리, 은 또는 팔라듐과 같은 금속에 금을 첨가하여 전도성이나 내식성을 희생하지 않으면서 강도와 경도를 제공합니다.

금 함유 제품은 어떤 방식으로 산업을 강화할까요?

전자제품은 더욱 견고하고 신뢰할 수 있게 만들어지고, 치과용 재료는 생체 적합성이 보장되며, 항공우주 제품은 열 보호 기능을 제공함으로써 산업 전반에 걸쳐 금의 다재다능함을 입증합니다.

NI7049 니켈 크롬 합금 호일 (Ni49.5/Cr22/Fe18/Mo9/Co1/W)

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CO7050 니켈 크롬 합금 박막 (Co42.5/Cr20/Ni13/Fe/W/Mo/Mn)

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NI7051 니켈 크롬 합금 호일 (Ni76/Cr16/Al 4.5/Fe 3/Mn 0.5)

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NI7052 니켈 크롬 합금 포일 (Ni62/Cr22/W14/Mo2)

문의

저자 소개

Chin Trento

Chin Trento는 일리노이 대학교에서 응용 화학 학사 학위를 받았습니다. 그의 교육적 배경은 다양한 주제에 접근할 수 있는 폭넓은 기반을 제공합니다. 그는 Stanford Advanced Materials(SAM)에서 4년 넘게 첨단 소재 관련 글을 쓰고 있습니다. 이 글을 쓰는 주된 목적은 독자들에게 무료이면서도 양질의 자료를 제공하는 것입니다. 그는 독자들이 발견하는 오타, 오류 또는 의견 차이에 대한 피드백을 환영합니다.

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