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일반명(Common Name): 99% 마그네슘 원소 깃털결정(Magnesium-Lab Grown Metal Display Element)-180116-1

산 지(Location): 중국(Hunan, China)

광 산(Mine): 실험실 성장 표본(Lab Grown minerals)

무 게(Weight): 553g

크기(Size):  150 x 110 x 110mm

결정 크기(Crystal Size): 10~70mm

화학식(Formula): Mg

결정계(Crystal System):

분류(Class): 원소광물(Elements)

아분류(Sub Class):

그룹(Group): group

벽개(Cleavage):

결정상(Crystal Habit):

쪼개짐(Fracture):

사용처(Uses): 산업용, 교육 표본

색(Color):

비중(Gravity):

모스 경도계 경도(Mohs scale hardness):

조흔색(Streak Color):

같이 발견되는 광물(Associated Minerals):

내용(Content): 이 표본은 피전공법(Pidgeon Process)에 의해 중국에서 만들어진 마그네슘 결정 광물이다.

지구상에 존재하는 물질들은 정말 다양하고 그 형태도 무궁무진하다. 그러나 이 중에서 우리에게 필요한 물질을 찾는 것은 꽤 어려운 작업이다. 예로 금(Au)같은 경우 자연에서 금만 따로 굴러다니는 경우는 없고 다른 물질과 같이 공존하는 형태를 하는데 우리는 여기서 금(Au)만 따로 빼내는 작업이 필요하다. 이건 비교적 물리적으로 가볍게 얻는 방법이다. 하지만 예로 소금(NaCl)에서 나트륨(Na)만 빼내고 싶다면 이는 어려운 문제가 된다. 나트륨(Na)와 염소(Cl)을 따로 떨어뜨리는 것이 쉽지 않기 때문이다. 마그네슘(Mg) 결정을 얻는 과정은 소금을 얻어내는 과정처럼 쉽지 않은 과정이라고 보면 된다.

캐나다 국립연구회의 로이드 몽고메리 피전(Lioyd Montgomery Pidgeon)박사는 1940년 초에 실리콘(Si) 고체와 산화마그네슘 고체(MgO)를 이용해 마그네슘 기체(Mg)를 만들어내는 공정을 개발했다. 화학식으로 표현하자면 아래와 같다.

Si(s) + 2 MgO(s) ↔ SiO₂(s) + 2 Mg(g) (high temperature, distillation boiling zone)

화학식에 보이듯 규소 고체(Si)가 산화마그네슘(MgO) 고체와 반응해서 산소를 뺏어 SiO₂가 되고 산화마그네슘은 산소를 뺏기고 마그네슘 기체로 산출된다는 것이다. 여기서 마그네슘이 기체로 만들어지기 때문에 증류탑이 필요하며 마그네슘이 기체로 변할 정도로 높은 온도가 필요하다. 이 방법은 규소 고체에 열을 가하면서 시작되기 때문에 규소용융(Siliconthermic)방법이라고 부르기도 한다. 이 방법에서 마그네슘은 증류탑에서 따로 빼내면 되는데 이산화규소라는 고체가 자꾸 생성되어 쌓이기 때문에 이게 불편하다면 탄소를 이용하여 마그네슘을 만들 수도 있다. 탄소를 이용하는 방법은 아래와 같다.

C(s) + MgO(s) → CO(g) + Mg(g) (high temperature, distillation boiling zone)

CO(g) + Mg(g) → C(s) + MgO(s) (low temperature, distillation condensing zone)

규소 고체 대신 탄소가 들어가며 생성물로 이산화규소(SiO2) 고체가 아닌 일산화탄소 혹은 이산화탄소 기체가 만들어진다. 탄소에 열을 가하며 시작되는 반응이기 때문에 탄소용융(Carbothermic) 공정이라고 말하기도 한다.

Siliconthermic공정이나 Carbothermic공정이나 상황에 맞게 마그네슘을 생산하면 되는데 중요한 점은 이런 식으로 우리 삶에 필요한 물질을 이렇게 정제하여 따로 빼내서 사용하는 것은 사람들에게 익숙한데 이걸 광물(Mineral)이라는 분야에 접목시키게 되면 이런 시선이 많이 사라지게 된다는 점이다.

이 마그네슘(Mg) 표본은 실험실에서 만들어졌다. 앞뒤 다 자르고 이렇게만 보면 가짜 표본, 광물로써 매력이 없는 표본처럼 느껴지게 된다. 허나 이 표본은 가짜가 아니다. 실험실에서 만들어졌다고 할 수 있지만 정확히는 우리가 보고자 하는 바대로 형태를 바꾼 것이다. 마그네슘 물질 자체가 가짜인 것이 아니다. 이는 교육적으로도 심미학적으로도 큰 의미를 가진다. 광물은 각각 특유의 결정형을 가진다(물론 대기압, 온도와 같은 조건에 따라 다를 수 있지만). 그리고 실험실에서 만들어졌지만 마그네슘 금속은 이런 형태를 한다는 것을 알 필요가 있다는 것이다.

마그네슘뿐만이 아니라 어떤 물질이든 상황이 주어진다면 언제든 실험실에서 만들어낼 수 있다. 이 마그네슘 금속 표본이 이런 생각을 할 수 있는 계기가 될 것이다.

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