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안녕하세요. 언제나 당신 편입니다. 일부 음식은 상온에서 두면 변질되고, 다른 음식은 그렇지 않을까? 예를 들어 우유와 꿀처럼 저장 방법에 따라 본존 기간이 다른 이유를 알고 싶습니다.
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.음식이 상온에서 변질되는지 여부는 주로 수분 함량, pH(산도), 영양 성분, 그리고 미생물의 성장 가능성에 따라 결정됩니다. 우유와 꿀의 차이를 통해 이를 설명할 수 있습니다.우유는 약 87%가 물로 이루어져 있어 미생물이 쉽게 증식할 수 있는 환경을 제공합니다. 단백질, 지방, 당분 등 영양소가 풍부해 미생물의 성장에 적합합니다.우유는 약간 산성(pH 6.5~6.7)으로, 특정 박테리아(예: 젖산균)가 쉽게 번식하며 부패를 유발합니다. 따라서 상온에서 빠르게 변질됩니다.꿀의 수분 함량은 약 17%로 매우 낮아 미생물이 생존하기 어려운 환경을 만듭니다. 꿀은 약산성(pH 3.2~4.5)이며, 과산화수소와 같은 천연 항균 물질을 포함하고 있어 미생물의 성장을 억제합니다. 상온에서도 오랜 기간 보존 가능합니다.
학문 / 화학
25.01.25
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주기율표를 통해서 미래의 물질을 예측할 수 있을까요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.주기율표는 원소의 화학적, 물리적 성질을 체계적으로 정리한 도구로, 아직 발견되지 않은 원소의 특성을 예측하는 데 유용합니다.현재 주기율표는 118번 원소(오가네손)까지 확인되었지만, 더 높은 원자번호를 가진 초중원소(superheavy elements)가 존재할 가능성이 제기됩니다. 이들은 안정성의 섬("island of stability") 이론에 따라 특정 조건에서 상대적으로 안정적일 수 있습니다.주기율표의 주기성과 화학적 경향성을 통해 새로운 원소의 전자배치, 화학적 반응성, 물리적 성질 등을 예측할 수 있습니다. 이는 실험적으로 합성하기 전에 연구 방향을 설정하는 데 도움을 줍니다.새로운 원소는 주로 입자가속기를 이용해 합성됩니다. 이는 두 원소를 충돌시켜 더 높은 원자번호를 가진 원소를 만드는 방식입니다.따라서 주기율표는 새로운 원소 탐구와 개발에 중요한 역할을 합니다.
학문 / 화학
25.01.25
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형상기억합급은 특정 온도에서 원래 형태로 돌아갈 수 있나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.형상기억합금의 독특한 성질은 마르텐사이트-오스테나이트 상변태와 금속의 결정구조 변화에 기반합니다. 이 합금은 특정 온도에서 변형 전의 형태로 돌아오는 형상기억 효과와 외력을 제거하면 원래 형태로 복원되는 초탄성을 보입니다.형상기억합금의 성질은 결정구조 변화와 열역학적 특성에 의해 나타나며, 이는 의료용 스텐트, 항공우주 부품 등 다양한 분야에 활용됩니다.
학문 / 화학
25.01.25
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일부 금속은 다름 금속보다 전기를 더 잘 전달하나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.금속의 전기 전도도 차이는 주로 자유 전자의 밀도와 전자 이동성에 의해 결정됩니다. 은과 구리 같은 금속은 높은 전도도를 가지는데, 이는 다음과 같은 이유에서입니다.금속 원자는 외곽 전자를 공유하여 자유 전자(전도 전자)를 형성합니다. 은과 구리는 각각 1개의 자유 전자를 가지며, 이들이 금속 내부에서 쉽게 이동할 수 있습니다. 특히, 은은 자유 전자의 밀도가 매우 높아 전류 전달이 효율적입니다.자유 전자가 금속 격자 내에서 이동할 때, 격자의 원자 핵이나 결함과 충돌로 인해 저항이 발생합니다. 은과 구리는 격자 구조가 매우 규칙적이고 결함이 적어 충돌이 최소화되며, 전자가 빠르게 이동할 수 있습니다.금속은 전도대와 가전자대가 겹쳐 있는 밴드 구조를 가지고 있어, 전자가 에너지 장벽 없이 자유롭게 이동할 수 있습니다. 은과 구리는 이러한 밴드 구조에서 특히 낮은 저항을 보입니다.따라서 은과 구리의 높은 전기 전도도는 자유 전자의 풍부함과 격자 구조의 규칙성 덕분에 이루어집니다.
학문 / 화학
25.01.25
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높은 온도에서는 음식이 잘 상하는 이유는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.음식이 부패하는 주된 화학적 원인은 미생물의 활동과 효소 반응입니다. 미생물은 음식 속의 단백질, 지방, 탄수화물을 분해하며, 이 과정에서 유독 가스나 독소가 생성되어 음식이 상합니다. 여름철에는 높은 온도와 습도가 미생물의 번식을 촉진하여 부패 속도가 빨라집니다.냉동고에 보관하면 미생물의 성장이 거의 멈추는 이유는 낮은 온도가 세포 내 효소 작용과 대사 활동을 억제하기 때문입니다. 또한, 물이 얼어 미생물이 생존에 필요한 수분을 사용할 수 없게 됩니다.
학문 / 화학
25.01.25
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계절이 달라지게 되는 원인은 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.계절에 따라 온도, 습도, 강수량, 눈의 양이 달라지는 이유는 지구의 자전축 기울기와 태양 복사 에너지의 변화 때문입니다. 지구 자전축이 약 23.5도 기울어져 있어 태양 에너지가 각 지역에 도달하는 양이 계절마다 달라집니다. 여기에 대기와 해양 순환, 엘니뇨/라니냐 현상, 그리고 지구 온난화와 같은 요인들이 강수량과 눈의 양에 영향을 미칩니다.
학문 / 화학
25.01.25
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비누가 때를 없애주는것은 어떻게 없애 주나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.비누는 계면활성제로, 물과 기름처럼 섞이지 않는 물질들을 결합시켜 때를 제거합니다. 비누 분자는 두 가지 부분으로 구성됩니다. 물과 친한 친수성 머리와 기름과 친한 소수성 꼬리입니다. 소수성 꼬리가 기름때에 붙고, 친수성 머리가 물과 결합하여 미셀(micelle)이라는 구조를 형성합니다. 이 과정에서 기름때가 물에 녹아 씻겨 나가게 됩니다.
학문 / 화학
25.01.25
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온풍기 플라스틱 외장재 환경호르몬?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.전기온풍기의 플라스틱 케이스가 열에 의해 환경호르몬을 방출할 가능성은 낮지만, 사용된 플라스틱 종류와 온도에 따라 달라질 수 있습니다. 일반적으로 온풍기의 외부 케이스는 고온에서도 안정적인 내열성 플라스틱(예: 폴리카보네이트, ABS 등)으로 제작됩니다. 이러한 소재는 환경호르몬 방출 가능성을 최소화하도록 설계됩니다.다만, 극도로 높은 온도나 저품질 플라스틱이 사용된 경우 환경호르몬(비스페놀A 등)이 방출될 가능성은 존재합니다. 따라서 인증된 제품을 사용하고 환기를 통해 공기 순환을 유지하는 것이 좋습니다.
학문 / 화학
25.01.23
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금광석이 형성되는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.금광석이 광산에서 형성되기 위해서는 열수 작용과 같은 지질학적 화학 반응이 필요합니다. 열수 작용은 지구 내부의 마그마에서 방출된 뜨겁고 미네랄이 풍부한 유체가 지각의 균열을 따라 순환합니다. 이 유체에는 금 이온이 포함되어 있으며, 온도와 압력이 낮아지면 금이 침전하여 광맥을 형성합니다. 지진으로 인해 단층 내 물이 수증기로 변하면서 금이 농축되고, 균열에 침전됩니다.금광석의 형성 시간은 환경에 따라 다르며, 일반적으로 수십만 년에서 수백만 년이 걸립니다. 그러나 특정 조건에서는 몇 만 년 안에 형성되기도 합니다.
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25.01.23
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계란 후라이를 하면 왜 액체가 단단하게 고체가 되나요?
안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.계란이 열을 받으면 단단한 고체로 변하는 이유는 단백질 변성 때문입니다. 계란 흰자와 노른자에는 알부민 등 다양한 단백질이 포함되어 있습니다. 이 단백질들은 원래 구부러진 구조를 가지고 있는데, 열이 가해지면 구조가 풀리고 다시 서로 결합하여 더 조직적인 네트워크를 형성합니다.이 과정에서 물 분자가 갇히며 부드럽고 단단한 고체 상태가 됩니다. 이는 비가역적 변화로, 다시 액체 상태로 돌아갈 수 없습니다.
학문 / 화학
25.01.23
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