산화(oxidation)와 환원(reduction)은 물질 간의 전자 이동에 의하여 발생하는 반응입니다. 산소를 얻고 잃음을 기준으로 하여 산화와 환원을 구별하는데 초점을 맞추었지만, 지금은 아래와 같이 다양하게 표현됩니다. · 산화: 산소 얻음 | 산화수* 증가 | 전자 잃음 · 환원: 산소 잃음 | 산화수 감소 | 전자 얻음 *[참고] Oxidation number(산화수) 위와 같이, 산화 환원반응은 서로 반대되는 반응이며, 동시에 발생합니다 (산화 또는 환원 하나의 반응만 발생하지 않음). 따라서, 두 반응을 redox 한 단어로 줄여 말하기도 합니다. 산화-환원 반응들 중, 대표적인 반응으로 갈바닉 반응(galvanic reaction)이 있습니다. 이 블로그에 소개된 습식제련(hydrometa..

산화수(oxidation number)는 산화-환원 반응에서 전자의 이동을 확인하기 위하여 사용되는 개념 중 하나입니다. 산화수는 하나의 물질(분자, 화합물 등)에서 전자의 교환이 완전히 일어났다고 가정하였을 때, 특정한 원자가 가지는 전하수입니다. 산화수를 구하는데는 아래와 같이 몇 가지 규칙이 있습니다. - 원소의 산화수는 0: H2, O2 등 원소의 산화수는 0- - 단일 원자 이온의 산화수는 이온가(valency) - 1족 원소(알칼리 금속)의 산화수는 +1, 2족 원소(알칼리 토금속)의 산화수는 +2 - 화합물에서 보통의 산소(O)의 산화수는 -2이며, 과산화물(H2O2 등)에서는 산소는 -1의 산화수를 가짐 - 중성 분자에서 모든 원소의 산화수 합계는 0* *위의 규칙처럼 우선 배정되거나, 절..

pH와 pOH 계산법에서 알 수 있듯이, pH를 결정하는 것은 수소이온의 농도([H+]) 혹은 수산화이온의 농도([OH-])입니다. 따라서, 흔히 우리가 알고있는 산, 염기의 화학식을 본다면 수소이온이나 수산화이온을 포함하고 있습니다. 대표적으로 황산(H2SO4), 질산(HNO3), 아세트산(CH3COOH) 등이 있습니다. 이들은 물 등 용매에 용해되어 이들 이온을 내놓고 용액을 산성화 혹은 알칼리화 시킵니다. 하지만, 어떤 특정 산이 동일한 양의 수소이온을 포함하고 있다해서, 이들이 동일한 산도 혹은 pH를 나타내는 것은 아닙니다. 각 산은 크게 강산 혹은 약산으로 나뉠 수 있는데, 이는 산의 해리(acid dissociation)과 관련이 있습니다. 산의 해리: Acid dissociation 위에서..

활성탄(activated carbon)에 흡착을 하여 금속을 회수하는 것은 금침출 공정에서 중요한 공정입니다. CIP(Carbon-In-Pulp)와 CIL(Carbon-In-Leach)로 알려져있는 공정은 시안(cyanide)을 이용한 교반침출(agitation leaching) 이후 활성탄을 이용하여 흡착 및 회수하는 방법으로, 1970년대부터 본격적으로 적용되기 시작했습니다. CIP와 CIL의 차이는 아래와 같습니다. (1) Carbon-In-Pulp (CIP) 침출 후 금을 활성탄에 흡착시키는 방법입니다. 침출 이후의 광액(pulp)는 추가적인 몇 단계의 교반 탱크에서 금을 흡착시키는 과정을 거칩니다. (2) Carbon-In-Leach (CIL) 금의 침출과 동시에 흡착이 발생되도록 합니다. 활성..

갈바닉 반응은 전기화학적 반응(electrochemical reaction)의 하나로, 아래의 그림과 같이 서로 다른 금속 두 개 이상이 접촉하는 상태에서 전해액(물 등)이 존재할 때 발생합니다. 일상생활에서 가장 흔히 접할 수 있는 현상은 부식(corrosion)이며, 이는 이탈리아의 과학자 Luigi Galvani의 이름을 따서 명명되었습니다. 갈바닉 계열: Galvanic series 언제나 모든 현상에는 이유가 존재합니다. 앞서 언급되었던 갈바닉 반응의 발생 조건인 "서로 다른 두 개의 금속"은 각각 서로 다른 전위(electrical potential)를 가지기에 각각은 음극(cathode)과 양극(anode)의 역할을 하게 됩니다. 이 때, 특정 금속이 다른 금속과 전해액 속에 함께 존재할 때..

일반적으로, 두 유체를 빠르게 섞기 위해서는 두 유체를 한 공간에 두고 섞는 교반기(agitator)와 같이 동적인 방법도 있지만, 두 유체가 빠른 속도로 흐르고 있다면 두 유체가 어떤 공간을 지나치면서 자연스럽게 섞이도록 하는 방법도 있습니다. 바로 스태틱믹서를 이용하는 것입니다. 위의 그림과 같이, 어떠한 관 안에 유체의 흐름을 방해하지 않는 선에서 유체의 흐름이 서로 다른 방향으로 나누어 지나가게 함으로써 층류(laminar flow)를 난류(turbulent flow)로 바꾸는 것입니다. 보통 하나의 주된 스트림(stream)에 섞을 유체가 엘리먼트를 통과하기 직전에 유입되며, 엘리먼트를 통과한 이후에는 거의 균질하게 섞인 상태로 이동하게 됩니다. 아래의 그림에서, 스태틱믹서 내부의 유체 움직임을..