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규소의 발견
암석권의 주요 구성성분으로 클라크수(지각 내의 존재량)는 산소에 이어 두 번째로 많아 27.6%를 차지한다. 이에 따라 규소는 흔한 원소이나 산업계에서는 보석처럼 소중한 원소라 할 수 있다.
주기율표 14족에 3주기에 속하는 원소로?원소기호는 Si, 원자량은?28.0855g/mol , 녹는점은?1414℃, 끓는점은 3265℃, 밀도는?2.3290g/cm3?이다.
규소는 산업원소의 쌀이라고도 할 수 있다. 컴퓨터 칩과 집적회로는 순수한 은색 규소결정으로 만들기 때문이다. 또 규소에 다른 원소를 첨가하여 규소의 전기적 성질을 바꿔 트랜지스터와 칩에 들어가는 다양한 소자를 만들기도 한다. 이뿐만이 아니다. 순수한 규소는 90% 이상의 태양전지의 기반이 되고 있으며, 태양전지에서도 여전히 반도체로 사용된다.
그렇다면 규소는 누가 언제 발견했을까? 수많은 과학자들이 도전했으나 소기의 목적을 달성했다고 보기에는 미흡했다. 그러나 이들 과학자들의 끈질긴 노력이 있었기에 발견될 수 있었다 할 수 있다.
이 행운의 주인공은 베르셀리우스. 그는 1823년 앞서 게이뤼삭이 발명한 방법으로 비결정성 규소를 만들고, 이를 계속하여 씻어 갈색 고체로 정제함으로써 규소의 최초 발견자로 인정받았다.
규소 결정은 이후 31년이 지나서야 얻을 수 있었는데, 약 10%의 규소가 함유된 염화 소듐과 염화 알루미늄 혼합물을 전기 분해하여 규소 동소체를 분리하는 데 성공하였으며, 최근까지도 정제법은 계속 개선되어 왔다.
20세기 후반에는 도핑 반도체를 다루는 고체 화학 분야에서 규화물 연구가 진행되고 있으며, 반도체 산업이 성황하고 있는 미국 캘리포니아 실리콘 밸리(Silicon Valley)도 규소의 영어 명을 따른 것이다.
한편 규소는 두 개의 동소체가 존재하는데, 비결정질은 갈색 분말이고, 결정질은 어두운 청흑 색의 침상 또는 판상으로 비뚤어진 8면체이다.?상온에서는 안정하고 반응성이 없으나 온도가 높거나 용융된 상태에서는 반응성이 커져서 산소·질소 등 다른 원소와도?반응한다. 용융된 상태에서는 합금도 쉽게 형성한다. 탄소와는 고온에서 반응하여 탄화규소를 생성한다. 금속나트륨과 할로겐화알킬을 작용시키면 유기규소화합물이 생긴다.
대부분의 규소는 지각에 가장 많이 존재하는 산소와 결합하여 만들어진 광물인 규산염에 들어 있다. 규산염에는 규산 이온이 포함되며 규산염 암석은 벽돌, 세라믹, 시멘트로 사용되고 있다.
현대에는 규소의 사용범위가 넓어졌다. 그중 하나가 실리콘이다. 실리콘은 유기 고분자 화합물로 고무의 대용품이나 열에 잘 견디는 요리 기구, 가정용 충전제로 사용되는 액체나 겔, 가슴 성형 등에 사용되고 있다. 또한 변압기의 철심을 만드는 데 사용되는 규소강처럼 다양한 철이나 알루미늄 합금 성분에 포함되어 있다.
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