안녕하세요? 김석진 전문가입니다.
화학공학
Q. 청소할 때 식초와 베이킹 소다를 혼합한 용액을 사용할 때 비율은 어떻게 되어야 하나요?
식초와 베이킹 소다를 혼합한 용액을 사용할 때일반적으로 변기통을 청소할 때에는 식초와 베이킹 소다를 1:1의 비율로 혼합하여 사용할 수 있습니다. 변기통 내부에 용액을 부어주고 일정 시간을 두었다가 행변을 하면 효과적으로 청소가 가능합니다.싱크대 하수구를 청소할 때에는 조금 더 높은 농도의 용액이 필요할 수 있습니다. 일반적으로 식초와 베이킹 소다를 2:1 또는 3:1의 비율로 혼합하여 사용할 수 있습니다. 하수구에 용액을 부어주고 몇 시간 정도 두었다가 따뜻한 물로 헹굴어내면 하수구가 깨끗해집니다.
화학공학
Q. 탄소소재기반 리튬이차전지에 관해 질문 있습니다!!
1. 산화처리(GO)를 통한 소프트카본 개선: 소프트카본을 음극재로 사용할 때 발생하는 용량 문제를 개선하기 위해 산화처리(GO: Graphene Oxide)를 적용할 수 있습니다. 산화된 탄소 소재는 표면적이 증가하고, 리튬 이온의 흡수 및 방출이 용이해지므로 용량을 향상시킬 수 있습니다. 또한, 산화처리된 탄소 소재는 박리되지 않고 안정적으로 리튬 이온을 저장할 수 있도록 도와줍니다.2. 헤테로 원자 도핑: 헤테로 원자 도핑은 탄소 소재에 다른 종류의 원자를 도입하여 그 특성을 변화시키는 과정을 말합니다. 주로 질소, 황, 인, 붕소 등의 헤테로 원자가 사용됩니다. 이러한 도핑 과정은 탄소 소재에 헤테로 원자를 도핑하는 과정은 일반적으로 화학적인 처리 과정을 통해 이루어집니다. 예를 들어, 질소 도핑의 경우 질소 기체를 탄소 소재의 표면에 흘려주거나 질소 화합물을 사용하여 질소 원자를 도입합니다. 이러한 화학적 처리는 주로 가스 상 환경이나 용액 상에서 진행됩니다.3. 나노구조 소재의 활용: 탄소나 그래핀과 같은 나노구조 소재를 사용하여 음극재를 제조하는 연구가 진행되고 있습니다. 나노구조 소재는 표면적이 크게 증가하여 리튬 이온의 흡수 및 방출을 촉진하고, 용량을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 또한, 나노구조 소재는 기계적인 안정성을 향상시켜 박리 현상을 방지할 수 있습니다.이러한 연구들을 통해 탄소기반 음극재를 사용한 리튬 이차전지의 용량을 향상시키는 방법에 대한 연구가 진행되고 있으며, 향후 더 많은 기술적 발전이 기대됩니다.
화학공학
Q. 세상에서 가장 단단한 물질이 궁금합니다.
세계에서 가장 단단한 물질 중 하나는 카본 나노튜브입니다. 카본 나노튜브는 순수한 카본 원소로만 이루어져 있으며, 그 구조는 매우 강력한 결합을 가지고 있습니다. 카본 나노튜브의 결정 구조는 매우 정밀하며, 카본 원자들이 격자 형태로 밀집되어 있습니다. 이러한 구조는 강한 결합을 형성하며, 높은 인장 강도를 제공합니다. 카본 나노튜브는 sp² 결합을 가지고 있으며, 이는 카본 원자들 간의 강력한 공유 결합을 형성합니다. 따라서 카본 나노튜브는 레이싱 차체에 사용될 수 있는 매우 단단한 물질 중 하나로 생각됩니다. 그러나 제조 과정의 복잡성과 비용 때문에 현재로서는 널리 사용되지는 않고 있습니다.
화학공학
Q. 음료나 화장품 앞에 써있는 정제수에 나노플라스틱이 존재하나요
정제수는 화장품이나 음료 등에 사용되는 순수한 물을 의미합니다. 일반적으로 정제수는 수돗물이나 기타 원천에서 추출되며 여러 정제 과정을 거쳐 미네랄이나 불순물을 제거하여 얻어집니다. 화장품에 사용되는 정제수는 음료에 사용되는 정제수와는 다를 수 있습니다. 화장품의 경우에는 특정한 목적을 위해 추가적인 정제 및 처리 과정을 거칠 수 있습니다.정제수는 일반적으로 나노플라스틱과 같은 미세한 불순물을 걸러내는 기능은 가지고 있지 않습니다. 정제수의 주요 목적은 순수한 물을 제공하는 것이며, 일반적으로 미세한 불순물이나 미생물은 거의 모두 제거됩니다. 그러나 나노나 미세 플라스틱과 같은 불순물은 현재의 정제 기술로 완전히 제거되기 어렵습니다.따라서 정제수를 사용하더라도 나노나 미세 플라스틱과 같은 미세한 불순물이 완전히 제거된다고는 할 수 없습니다.
화학공학
Q. 연금술은 불가능한건지 알고싶습니다?
연금술은 과학적인 원리나 체계적인 방법 없이 금속을 다른 물질로 변환하거나 금속을 만들어내는 것을 목표로 하는 과학적이지 않은 노력을 의미합니다. 과거에는 연금술이 미스테리한 힘과 마법을 통해 금속을 만들 수 있는 것으로 여겨졌지만, 현대 과학의 발전으로 알려진 화학 및 물리학 원리에 따르면 이러한 노력은 실패할 수밖에 없습니다.금을 만들어내는 것은 현대 과학의 지식과 원리에 따라 불가능합니다. 금은 원자번호가 높고 안정한 원소로, 핵융합 혹은 핵분열을 통해 다른 원소를 금으로 변환하는 것은 현재의 기술로는 불가능합니다. 게다가 금속의 생성에는 엄청난 열과 압력이 필요하며, 이는 지구 상에서 현재 가능한 기술로는 달성하기 어렵습니다.