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규산염의 제조와 용도
 

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책소개작가소개목차
우리들이 일반적으로 물유리라고 하는 규산나트륨도 규산염이고, 지구상의 대부분의 암석과 광
물도 규산염으로 되어 있다. 우리가 주목하고자 하는 가용성 규산염을 명확히 하기 위해서 우선
혼동되기 쉬운 용어들을 정리할 필요가 있다.
규소(Silicon, Si)는 지구상에서 산소 다음으로 가장 많이 존재하는 원소이다. 규소와 산소를 합
하면 지각 구성의 약 75%를 차지한다고 한다. 규소는 엄밀히 말하면 비금속이지만 일부 금속으로
서의 성질을 갖고 있다. 그래서 반도체(semiconductor)라고 부르기도 한다.
규산(Silica, SiO2)은 규소와 산소의 화합물이다. 규소와 산소는 지구상에 가장 흔한 원소들이기
때문에 실리카 자연 상태에서도 쉽게 형성된다. 가장 대표적인 예를 들어 규암(硅岩), 규사(silica
sand)와 수정(quartz)이다. 실리카는 또한 유기체에서 합성되어 골격이나 껍질을 형성하기도 한다.
규산(硅酸)의 사전적 의미는 규소와 산소 및 수소가 혼합된 화합물의 일반적인 명칭이며 영어로는
silicic acid, 화학식은 [SiOx(OH)4-2x]n이다. 그러나 광물학에서는 이산화규소(SiO2)인 실리카(silica)
를 흔히 규산이라고 부르기도 한다. 본 책에서도 규산은 실리카의 의미로 사용이 된다. 명확한
의미의 전달을 위해 규산보다는 실리카를 주로 사용하겠다.
규산염(Silicate)은 규소와 산소와 또 다른 성분(들)과의 화합물이다. SiO4 사면체(silicon-oxygen
tetrahedron)는 Na, K, Ca, Mg, Fe, Al 등과 쉽게 결합하여 규산염이 된다. 지구상의 대부
분의 암석과 광물이 규산염이라고 해도 과언이 아니다. SiO2로서 같은 실리카 성분을 포함하는 실
리카 화합물들은 그 원자와 분자들이 3차원으로 반복되는 패턴을 갖고 있느냐 여부에 따라 결정
질(crystalline) 상태와 무정질(amorphous)로 구분된다. 이것은 화학적 결합반응 시 가해지는 온
도와 압력의 최고 수준에 따라 결정이 되고, 경우에 따라 냉각속도도 영향을 미친다. 따라서 규산
염을 상태에 따라 (무수, 無水)규산염유리, 액상규산염, 결정규산염, 수화규산염 등으로 구분하여
표현하겠다.
우리들이 앞으로 다루고자 하는 규산염은 무정질의 가용성 규산염이다. 규소와 산소에 Na 또는
K, Li가 일정 범위의 비율로 결합이 되어 만들어진 규산염은 무정질이고 물에 대해 용해성을 갖
는다. 그래서 이들 규산염을 물유리(waterglass) 또는 가용성 규산염(soluble silicate)라고 부른다.
「규산염의 제조와 용도」라는 제목에서 볼 수 있듯이 본 책은 크게 두 부분으로 이루어져 있다.
전체를 통해 대표적인 가용성 규산염인 규산나트륨을 주로 하여 기술하였으며 제Ⅰ부는 제조분야
제Ⅱ부는 용도분야로 나누어 기술하였다.




저자 김종영