| 16S 황 黃 | Sulfur / Sulphur | |||
| 분류 | 다원자 비금속 | 상태 | 고체 |
| 원자량 | 32.06 | 밀도 | 1.96 g/cm3 |
| 녹는점 | 115.21 °C | 끓는점 | 444.6 °C |
| 용융열 | 1.727 kJ/mol | 증발열 | 45 kJ/mol |
| 원자가 | 6 | 이온화에너지 | 999.6, 2252, 3357 kJ/mol |
| 전기음성도 | 2.58 | 전자친화도 | 200 kJ/mol |
| 발견 | ? (2000 BCE) | ||
| CAS 등록번호 | 7704-34-9 | ||
| 이전 원소 | 인(P) | 다음 원소 | 염소(Cl) |
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1. 개요
원자 기호 S. 원소 번호 16번으로 비금속 원소에 속한다. 표준 원자 모형색은 ‘노란색(Yellow)’.자연 상태에서 홑원소 물질 상태로 발견되는데, 기체를 제외하면 비금속 원소 가운데에서는 이런 원소가 매우 드물다. 기껏해야 탄소 정도. 인체에도 한 숟갈 정도 들어 있는 필수 원소이다. 주로 머리카락, 손톱, 피부 등에 포함되어 있다. 인체의 신진대사에 나름대로 중요한 물질이며, 독성이 없고 피부미용과 피부질환 개선에 좋기 때문에 화장품의 원료로도 쓰인다. 다만 공기중에서 열을 가해 연소하면 이산화황이 발생하는데 이산화황은 매우 유독하고 자극성이 강한 물질이다.
2. 상세
유황(硫黃)이라고도 한다. 실제로 일본에서는 [ruby(硫黄,ruby=いおう)]으로 표기하고 있고, 북한에서도 류황이라고 표기하며, 한국에서도 과거에는 유황으로 표기하는 것이 일반적이었다. 그러나 현재 한국에서는 대부분 앞의 '류'자를 떼고 있다. 본래 유황을 의미하는 한자는 硫(유황 류)이고 중국어에서도 이렇게 표기하며, 엄밀히 따지자면 유황의 黃자는 단지 유황의 노란색을 의미하는 것인데, 어째서인지 한국에서는 '류'자 대신에 '황'자가 유황을 대표하는 글자로 되어 버렸다.[1] 이에 대해서 과거에는 유산이라고 부르던[2] H2SO4를 젖산과의 혼동을 막고자 지금은 황산이라고 부르게 된 것[3]에서 비롯된 게 아닐까 하는 추측이 있다.[4]영어의 sulfur 또는 sulphur는 라틴어 sulphur, 더 고어형태로는 sulpur가 그 어원이다. 과거 성서에서는 Brimstone이라는 단어로 사용되기도 했다.
황은 기원전부터 알려진 원소지만, 이게 홑원소 순물질이라는게 밝혀진 것은 고작 200여 년밖에 되지 않았다.[5] 화산지대에서 황색의 결정으로 많이 존재하는 물질이다. 황화합물로서도 온천에도 들어있어서 계란이 썩는 듯한 독특하고 강한 냄새를 발하는 원소로도 알려져 있다. 또, 마늘이나 양파에도 황화합물이 들어있어서 자극성이 강한 특유의 냄새를 발생시킨다. 머리카락이나 손톱을 태울 때 나는 냄새는 황이 포함된 아미노산(시스테인 등)에서 나는 것이다. 우유나 두부처럼 단백질이 풍부한 식품을 익혔을 때의 풍미에도 관여한다.[6]
황은 원소들 중에서 동소체가 탄소 다음으로 가장 많으며 알파 황, 베타 황, 고무 황 등이 있다. 이들 동소체 중상온상압 조건에서 가장 안정한 것은 알파 황이기 때문에, 상온에 장시간 놔두면 다른 동소체는 알파 황으로 변해 버린다. 참고로 알파 황의 구조는 황 원자 8개가 고리처럼 연결되어있는 왕관 모양의 황 분자, 즉 S8이 사방정계로 배열되어있는 형태이다.
황이 발견된 당시의 고대 그리스에서는 소독에 황을 이용했다.[7] 현대에도 피부병의 치료약 등, 의약품의 원료로 이용된다. 또, 불타는 물질로도 알려져 화약의 재료로도 쓰인다. 흑색화약의 재료가 초석(niter)+목탄+황.
공업적으로는 황산의 제조원료로 쓰인다. 황산은 가장 많이 생산되는 화학 약품으로, 농도가 약 90% 미만인 것을 묽은 황산, 농도가 90% 이상인 것을 진한 황산이라고 한다. 일반적으로 쓰이는 황산은 묽은 황산이며, 진한 황산은 탈수제나 건조제로 쓰인다. 또 황은 아미노산으로서 인체에도 존재하며 성인의 경우 약 140g을 보유하고 있다. 그 중에서도 메티오닌은 필수 아미노산의 하나로 생리활성물질의 생성이나 간장의 기능을 돕는다. 노화가 진행됨에 따라 황부족을 겪는 이들이 많은데[8], 이런 이들을 위한 황 보충제도 시중에 많이 판매되고 있다. 천연식료로는 마늘에 황이 많이 함유되어 있다고 한다.
황산의 농도는 산도에 대해 배우는 학생들을 자주 낚는다. 진한 황산이 역으로 산도가 낮다.
또한 생고무를 가공하는 데도 쓰인다. 생고무는 탄성이 약하여 그대로는 쓰기 힘들지만, 황을 가할 시 탄성이 강해져 쓰기 쉬워진다. 이 과정을 가황(vulcanization)이라고 불렀는데, 황이 -S-S-의 이합체 가교결합을 하여 고분자 사슬끼리 단단하게 엮어 주기 때문. 이 과정에서 따와서 현대의 합성 고분자의 물성을 개량하는 과정도 가황이라 부르기도 한다.
철과 결합하여 황화철을 생성하는데, 그 황화철에다가 염산을 넣으면 반응하여 황화 수소 기체가 발생한다. 문제는 그 냄새가 이루 말할 수 없을 정도로 지독하다.[9] 이 황화수소는 유황온천이나 물이 심하게 오염된 곳에서 맡을 수 있는 냄새의 근원이다. 화학반응식은 다음과 같다. FeS + 2HCl → H2S↑ + FeCl2
이런 지독한 냄새와 불에 잘 붙는 성질 때문인지, 옛날에는 지옥의 불을 유황불에 비유하곤 했다.
공업용으로 황을 생산할 때는 보통 자연적으로 생성된 황철석(황화철), 황동석(황화구리)에서 황을 추출하거나 혹은 석탄, 석유의 탈황 공정에서 추출한다.
화산지대에서 자연적으로 풍부하게 생성되기 때문에 과거 일본의 주요 수출품이기도 했다. 지금도, 인도네시아나 여러 나라에서 이걸 캐내서 팔아서 생계를 해결하는 이들이 있는데 극한직업에 나올 정도로 위험하고 고된 직업이다. 이걸 캐내는 이들은 이가 거의 다 나갔는데 황에 오래 노출되어 이에 치명적인 해가 된다고 한다.
수은이 누출되었을 때 황이 있다면 요긴하게 쓸 수 있다. 수은 위에 황을 뿌리면 황화수은(HgS)을 형성해서 수은의 독성을 중화시킬 수 있다. 황화수은은 주사(광물)의 주 성분이기도 하다.
가나다순으로 원소를 나열했을 때 제일 뒤에 오는 원소다.[10] 가장 먼저 오는 원소는 가돌리늄.
지옥을 표현할 때 '유황이 들끓는...' 이라는 표현을 많이 쓰는데 아무래도 지옥을 지하 어딘가의 마그마가 끓어 넘치는 불타는 곳으로 표현하기 때문이다.
3. 식재료
지금은 거의 사라졌지만, 1990년대에만 해도 유황에 재워놓은 오리고기 백숙이나 삼계탕으로 만들어먹는 '유황오리[11]'라는 음식이 팔리곤 했다. MSM 즉 식이유황이라는 성분은 관절 등에 좋다고 영양제로 처방되기도 한다.가마치통닭은 유황을 먹여 닭을 키운다.
유황을 먹여 키운 민물장어를 사용하는 장어구이집도 있다.
유황액이 군집붕괴현상을 막는데 도움을 줄 수 있다는 말이 있다.#
4. 관련 문서
[1] 현재 유황이라는 말은 유황온천, 유황오리 등에 쓰인다.[2] 그리고 중국과 일본에서는 지금도 硫酸이라고 쓴다.[3] 황산을 유산으로 불렀던 흔적은 유산지라는 단어에 남아있다.[4] 중국어로 유산(젖산)의 '유(乳)'는 Rǔ라 읽고 유황의 '유(硫)'는 Liú로 읽어 구분이 되고, 일본어 역시 각각 にゅう, りゅう로 읽어 구분이 되지만 한국어도 두음 법칙을 무시하고 한국 한자음만을 적용하면 구분된다.[5] 단, 이는 황만의 문제라고 볼 수는 없는 게 프리스틀리와 라부아지에 등이 활동한 기간이 1700년대 후반이었으므로 기존의 4원소설 자체가 완전히 논파된 지 300년도 채 되지 않았다. 인류가 4원소설의 영향력 하에 살아온 기간이 4원소설의 영향력을 벗어난 후의 기간보다 훨씬 길다는 얘기다.[6] 그래서 밀크티 만들 때 뜨거운 홍차에다 우유를 부어버리면 반대로 한 것에 비해 심한 유황내가 난다.[7] 이 외에도, 한때 당밀과 섞어서 유황당수를 만들었다. 유황당수는 어린이용 해독제로 사용되었다. 그렇지만 냄새가 역겨워 아이들이 뱉어내기 일쑤였다.[8] 특히 폐경기에 접어든 중년여성들이 황부족을 많이 경험한다고 한다.[9] 냄새가 지독한 건 둘째치고 공기 중 겨우 몇 ppm만 존재해도 코를 싸쥐게 만드는 압도적인 존재감이 문제다. 이건 썩은 고기에서 나는(아미노산에 황이 들어 있어서 썩으면 기체가 된다) 황화합물 냄새를 기피하도록 진화된 메커니즘이다. 황화합물 기체가 대개 냄새가 많이 난다. 며칠간 대변을 보지 못한 상태에서 뀌었을 때의 방귀 냄새와 다를 바 없다. 하기야 방귀의 주요 성분이기도 하니 존재감이 클 수밖에...[10] 단, '유황'이라고 표기했을 경우에는 해당되지 않는다.[11] 현대에 말하는 유황오리는 유황을 먹여 기른 오리를 뜻한다.