산의 비중: 산 1mL와 1m³의 중량
산은 인간의 생활에서 수요가 가장 많은 화합물 가운데 하나입니다. 여러 물질 상태로 존재하며 우리 생활 곳곳에서 접할 수 있습니다.
- 비료와 의약품 생산,
- 석유 제품 정제,
- 식품 산업,
- 폭발물, 착색제, 세제 제조,
- 건조 및 세척 공정,
- 축전지 생산 등.
산은 생물의 자연적인 생명 과정에서도 중요한 역할을 합니다. 일상에서 자주 접하는 산을 자세히 살펴보겠습니다.
염산
HCl 또는 염화수소산, 흔히 말하는 염산은 물에 염화수소를 녹인 무색투명한 부식성 액체입니다. 농축액이 공기와 접촉하면 ‘연기’가 나기 시작합니다.
HCl은 야금과 전기도금에서 널리 사용합니다. 식품에서는 산도 조절제인 첨가물 E507로도 사용합니다. 염산은 위액에도 들어 있으며 이를 기반으로 한 의약품은 의사의 지시에 따라서만 사용합니다.
농축산은 심한 화학 화상을 일으킬 수 있습니다. 취급할 때는 안전 수칙을 지키고 보호 장비를 착용해야 합니다. 강한 산화제와 반응하면 독성 염소가 생성됩니다. 염산의 비중 또는 밀도는 1.19g/cm³입니다.
황산
H2SO4는 염산보다 강한 산입니다. 농축액은 여러 유기물을 부식시키고 탄화하며 물을 적극적으로 흡수합니다. 일반적인 조건에서는 뚜렷한 냄새가 없는 무색의 기름진 액체이며, 맛을 보는 것은 위험합니다. 농축 용액의 황산 비중은 약 1.84g/cm³입니다.
용도는 매우 넓습니다. 야금, 광물 채굴, 비료와 축전지 생산, 폭발물 제조, 섬유·피혁·석유 산업 등에 사용합니다.
세계에서 생산하는 황산의 대부분은 무기질 비료 제조에 사용합니다. 황산 자체는 부식성이 있고 인체와 환경에 위험한 물질입니다. 위험성은 농도, 노출 경로, 접촉 시간에 따라 달라지므로 황산을 취급할 때는 물질안전보건자료를 따라야 합니다.
질산
HNO3는 물과 어떤 비율로도 섞입니다. 산업에서는 비료, 착색제, 의약품 생산, 유기 합성, 보석 세공 및 기타 분야에 사용합니다. 질산의 비중은 1.51g/cm³입니다.
농축 질산은 위험한 부식성 물질로 심각한 화학적 조직 손상을 일으킬 수 있습니다. 위험 등급은 농도와 규정 체계에 따라 달라지므로 해당 제품의 물질안전보건자료를 확인해야 합니다.
인산
H3PO4는 중간 세기의 무기산입니다. 순수한 상태에서는 물에 잘 녹는 무색 결정성 물질입니다. 85% 수용액은 시럽 같은 점도를 가지며 일상에서는 일반적으로 오르토인산 또는 인산이라고 부릅니다. 액체 상태에서 85% 인산 용액의 비중은 약 1.685g/cm³입니다.
야금의 납땜과 부식 방지 처리, 식품 산업의 산도 조절제 E338, 축산업의 산도 저하와 요로결석 예방, 치과에서 충전재 시술 전 법랑질 산부식제 및 일부 치아 미백 조성물에 사용합니다.
산의 밀도와 중량 표
| 물질명 | 화학식 | 밀도(g/cm³) | 비중(kg/m³) | 1mL의 중량(g) |
|---|---|---|---|---|
| 염산 | HCl | 1.19 | 1190 | 1.19 |
| 황산 | H2SO4 | 1.84 | 1840 | 1.84 |
| 질산 | HNO3 | 1.51 | 1510 | 1.51 |
| 인산 | H3PO4 | 1.68 | 1680 | 1.68 |
자주 묻는 질문
산의 밀도가 농도에 따라 달라지는 이유는 무엇인가요?
일상생활과 산업에서 사용하는 산은 대부분 수용액입니다. 농도와 온도가 바뀌면 용액 1mL와 1m³의 질량도 달라집니다.
산 1mL의 무게는 얼마인가요?
표의 값에서는 밀도 수치만큼의 그램이 1mL의 대략적인 무게입니다. 염산은 약 1.19g, 황산은 약 1.84g, 질산은 약 1.51g입니다.
준비 없이 산과 물을 섞어도 되나요?
안 됩니다. 농축산은 위험하고 희석할 때 매우 뜨거워질 수 있습니다. 물질안전보건자료에 따라 보호 장비를 갖추고 취급해야 합니다.