이온결합물질이나 전해질과 비전해질을 이용한 실생활 사례가 알고 싶어요
고등학교 화학 수행으로 진로와 관련해서 전해질과 비전해질 또는 이온결합물질의 실생활 사례 알아오기나 문제 해결하기가 있어요. 진로를 건축이나 산업공학 쪽으로 생각하고 있어서 사례나 예시를 알려주세요!ㅠ
전해질과 이온결합물질은 건축 및 산업공학에서 중요한 역할을 합니다.
예로는 콘크리트 제조 과정에서는 칼슘 이온과 하이드록시 이온이 수화반응을 통해 콘크리트를 강화하는 데 기여합니다. 또한 금속 부식 방지를 위해 아이오딘화 칼륨이나 페르록시다이드와 같은 이온결합물질이 사용될 수 있습니다. 산업공학에서는 전해질을 이용한 전기적 코팅이 일반적으로 활용되고 금속 부식 방지와 미적 처리를 목적으로 합니다이온을 함유하여 수분과 전해질을 보충해주는 스포츠음료는 운동 후 갈수분과 전해질을 보충하는 데 도움이 됩니다. 또한
리튬이온 전지는 전해질을 통해 전기를 저장하고 방전하는데 사용되며, 전기차의 주요 원동력원으로 사용됩니다.
염화이온과 나트륨이온으로 구성된 이온결합물질로, 조리나 식품 조리 시 요리의 맛을 살리는 데 사용됩니다.
이온결합이란 비금속과 금속과의 정전기 인력을 통한 화학결합의 한 종류라고 말씀드릴수 있겠습니다.
대표적인 이온결합물질은 염화나트륨이라고 말씀드릴수 있겠습니다. 건축 산업계에서 들수 있는 예들은 규산이나 칼슘 계열의 이온결합물질을 들수 있겠습니다. 한 예로 규산 나트륜를 들수 있습니다. 콘크리트 공정 특성상 사용되는 탄산가스에서 오는 균열을 보강해주는 역할을 하는 함침제 역할을 합니다.
질문자님의 궁금증해소에 조금이나마 도움이 되었으면 좋겠습니다.
감사합니다.
안녕하세요. 김석진 전문가입니다.
이온결합물질이나 전해질과 비전해질이 실생활에서 어떻게 사용되는지 알아보면, 건축이나 산업공학 분야와 연결되는 흥미로운 사례들을 찾을 수 있을 거예요. 우선, 이온결합물질은 양이온과 음이온이 전자력을 통해 결합하는 물질인데, 이런 물질들은 전해질로서 물에 녹으면 이온을 방출해 전류를 흐르게 할 수 있어요. 대표적인 예로 소금(NaCl)을 들 수 있는데, 소금은 제설 작업에 사용되기도 해요. 겨울철 도로에 소금을 뿌리면, 소금이 물에 녹아 이온을 방출해 얼음을 녹이는 데 도움을 주지요. 이건 안전한 도로 상태를 유지하는 데 중요해요.
건축 분야에서 전해질의 예를 더 들어볼게요. 콘크리트의 경우 전해질 용액이 중요한 역할을 할 때가 있어요. 예를 들어, 철근 콘크리트 구조물에서는 철근이 녹슬지 않도록 보호하는 것이 중요한데, 여기서 전해질 용액을 이용한 방청 처리 방법이 있어요. 이런 방법은 철근 주위에 전해질 용액을 채우고 전기적 처리를 통해 부식을 방지하는 방식이에요. 또, 전해질은 전해질 코팅에도 사용되는데, 건축 자재 표면을 보호하거나 미끄럼 방지 기능을 추가할 때 도움을 줘요.
비전해질은 전류를 흐르게 하지 않는 물질인데, 이들 역시 다양한 용도로 사용되고 있어요. 건축에서 많이 쓰이는 페인트가 좋은 예죠. 페인트는 비전해질 성질을 가지고 있어서 건축 자재에 발랐을 때 보호층을 형성하고, 전기를 전도하지 않아 안전해요. 또한, 비전해질은 건축 자재의 접착제나 실란트로도 많이 사용돼요. 실란트는 건물의 틈새를 메우는 데 사용되는데, 물이나 공기가 들어가지 않도록 하면서 전기를 전도하지 않아요. 이런 특징 덕분에 실란트는 전기적 안전성을 유지하면서 건물의 내구성을 높이는 역할을 하죠.
산업공학 쪽으로 가면, 전해질과 비전해질 모두 다양한 공정에 사용돼요. 예를 들어, 전해질은 배터리에서 중요한 역할을 해요. 배터리는 화학 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치인데, 이 과정에서 전해질이 중요한 역할을 하죠. 산업용 배터리, 예를 들어 리튬 이온 배터리 같은 것들이 다양한 기계와 장비에 사용되면서 에너지를 효율적으로 공급하는 데 기여해요.
이렇게 이온결합물질, 전해질, 비전해질이 실생활과 밀접하게 연결되어 있고, 건축이나 산업공학과 같은 분야에서 중요한 역할을 하고 있답니다. 이러한 사례들을 참고하면, 전해질과 비전해질의 다양한 활용 가능성을 이해하는 데 큰 도움이 될 거예요.