붕소(B)의 어원, 특성, 활용

붕소는 원자 번호 5번의 원소이며 주기율표상 2주기 13족의 원소입니다.

 

원소 기호는 B로 Boric acid(붕산: 영어)와 Buraq(붕산: 아라비아어)의 첫글자에서 따왔다는 두가지의 기원이 있습니다. 처음에는 Boracium으로 불렸지만 탄소(Carbon)이 발견된 이후에 탄소와 성실이 비슷하여 Boron으로 명명되어집니다.

 

옛날부터 사용되어졌던 붕산

옛날부터 온천 지역에서 추출되는 붕사와 붕산염은 유리제작의 원료, 도자기의 제작 등 여러곳에서 사용되고 있었습니다.

그러다가 1720년에 붕사와 황산을 혼합하여 약한 산성을 가지는 붕산을 개발하였고

1807년 '데이비'의 전기분해 실험의 결과로 순수한 붕소를 추출하였습니다.

 

온천에서 주로 발견되는 붕사

붕소는 2주기 유일한 준금속입니다.

준금속이란 도체의 성질(열,전기가 잘 통함)과 부도체의 성질(밀도가 낮음)을 모두 가지는 물질입니다.

 

붕소는 다음과 같은 기본적인 특성을 가지고 있습니다.

원자량: 10.811g/mol

밀도: 2.08g/cm3

녹는점: 2076℃

끓는점: 3927℃

상온 상태: 고체

전기 음성도: 2.04

 

붕소의 가장 큰 특징으로는 (인체에 무해할 정도의) 약한 반응성을 가진다는 점입니다.

최외각 전자를 3개 가지는 붕소

 

붕소는 다양한 형태의 화합물로 이용이 되어 그와 관련된 용어가 매우 많습니다.

 

그 중 가장 많이 사용하는 3가지를 정리해봤습니다.

붕소: B / 순수한 붕소(원소)

붕산: 오쏘붕산(H3BO3), 메타붕산(HBO2), 사붕산(H2B4O7)을 통칭하는 용어

/ 주로 오쏘붕산을 의미하는 경우가 많다.

붕사: Na2B4O7·10H2O / 온천에서 발견되는 암석의 형태

 

붕소는 일반적으로 붕산의 형태로 일상생활에 활용됩니다. 붕소가 약한 반응성을 가진다는 성질을 이용하여 경질유리, 도자기 등의 제품에 첨가되는 형태로 활용되는데 그 이유는 일반적으로 반응성이 큰 금속에 준금속을 첨가하면 밀도가 낮아지고 반응성이 약해지기 때문입니다.

 

 

봉산이 첨가된 도자기

또한 약한 산성 성질을 가지는 붕산은 다양한 실험에 이용되기도 합니다.

최근에는 붕산 50g + 증류수 1,000mL를 혼합한 붕산수(붕산 +물)의 형태로 살균제, 소독제로 활용되거나 붕사의 형태로 탱탱볼, 액체괴물의 원료로 사용되기도 합니다.

붕사가 주 원료인 액체 괴물

 

<사진 출처>

붕산: https://smartstore.naver.com/showmedi/products/340868091?NaPm=ct%3Djj541f9s%7Cci%3D5f970764b15b6e0cc3b1adf8d25c5c979a585386%7Ctr%3Dimg%7Csn%3D311423%7Chk%3D3c82686badbdf97c766a2f63eaeb56d6c60eb637

붕사: https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=2228221&cid=51293&categoryId=51293

붕소 원자 구조: https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1105159&cid=40942&categoryId=32268

도자기: https://cafe.naver.com/claychan/175

액체괴물: https://post.naver.com/viewer/postView.nhn?volumeNo=6337749&memberNo=3823269