청주시 상수도사업본부

물의 정제 (water refining)

순수한 물을 얻는 데도 보통 물을 증류하거나 이온교환수지를 사용하여 여러 가지 양이온 및 음이온을 제거하는 방법이 취해진다. 증류에 의한 방법은 이것을 몇 번 반복함으로써 대개 순수한 물을 얻을 수 있으나, 물은 많은 물질을 용해시키기 쉬워서 이때 사용되는 용기를 용해시키기 때문에 보통 석영용기등을 사용하여 이것을 방지한다

물의구조 (water formation)

수증기 중에서는 독립된 분자인 H2O로 존재하고, 그 구조는 이등변삼각형이다. 보통의얼음 결정 속에서 물분자는 수소결합에 의하여 인규석형 구조를 가진다. 이 때, O－H……O (2.76Å) O－H (1.01Å) 으로, 6개의 산소원자로 된 고리가 3차원적으로 연속된 구조를 보여 주고 있으며, 물분자 사이에는 상당한 공간이 생긴다. 이 때문에 얼음이 물보다 가벼워진다. 보통의 물은 이 얼음의 결정이 여러 부분에서 끊어져 생기는 것이며, 저온에서는 수소결합에 의한 물분자의 회합이 남아 있어서 물은 (H2O)으로 존재할 것으로 생각된다. 상온 부근에서는 n은 1,000 전후가 되고, 고온이 되면 회합의정도가 낮아진다.

물의성질 (nature)

증류수는 무색 투명, 무미·무취의 액체이다. 알칼리금속 및 알칼리토금속과는 상온에서, 마그네슘은 열수와, 또 가열한 철은 수증기와 각각 반응하여 수소를 방출하고 금속의 수산화물 또는 산화물을 만든다. 많은 금속의 산화물과 반응하여 수산화물을 만들고, 비금속의 산화물과 반응하여 산소산을 만든다.

물의조성 (water furtherance)

물은 수소 2, 산소 1로 되어 있는 물질이며, 화학식은 H2O이다. 천연의 물을 여러 가지 방법으로 정제한 증류수는 이 화학식과 일치한다. 물은 우리의 주변에 다량으로 존재하며 정제하기 쉬우므로, 옛날부터 여러 가지 표준으로 사용되었다.물은 수소 2, 산소 1로 되어 있는 물질이며, 화학식은 H2O이다. 천연의 물을 여러 가지 방법으로 정제한 증류수는 이 화학식과 일치한다. 물은 우리의 주변에 다량으로 존재하며 정제하기 쉬우므로, 옛날부터 여러 가지 표준으로 사용되었다. 예를 들면, 물의 끓는점과 녹는점을 온도의 표준으로 정하여, 이 사이를 100등분하여 섭씨온도로 하고, 또 4℃의 물 1cm3의 무게를 1 g으로 하였다. 그러나 물리적 측정이 정밀해짐에 따라 순수한 물의 조성이 문제가 되어, 수소의 동위원소(同位元素) 1H, D와 산소의 동위원소 16O, 17O, 18O이 확인되었으며, 천연의 물은 이들의 각종 혼합물임이 알려졌다. 이중에서 D216O은 순수하게 분리된다. 또 바닷물과 같은 물은중수농도(重水濃度)가 보통의 천연수보다 약간 높다.

물질 (matter)

물체를 이루는 실제적인 본바탕.물리학에서는 자연계의 한 요소로서 일정한 공간을 점유하고 질량을 갖는 것을 의미하지만, 화학에서는 혼합물과 구별되는 균일한 조성을 가진 순수물질이라는 개념을 도입하였다.물리학에서는 자연계의 한 요소로서 일정한 공간을 점유하고 질량을 갖는 것을 의미하지만, 화학에서는 혼합물과 구별되는 균일한 조성을 가진 순수물질이라는 개념을 도입하였다. 또한, 철학적인 개념으로는 인간의 정신에 대하여 그 의식 바깥에 존재하는 것을 물질이라 한다. 이 말의 어원인 라틴어의 materia 또는 materies는 목재 ·건축용재 등 사물이 만들어지는 ‘재질(材質)’을 의미하였다. 여기에서 그리스어의 힐레(h逅l曉)에 해당하는 철학 술어로서 특히 ‘감각되는 사물(물체:corpus)이 그것으로 구성되는 소재(素材)’를 의미하게 되었다. 이것으로부터 물체는 일정한 형태의 것으로서 형성되어 있는 형식인 형상(形相:forma) 및 불가시(不可視)한 것인 혼(anima, animus)이나 정신(mens)에 대응된다. 고대에는 물체의 소재로서 상식적으로는 흙 ·물 ·공기 ·불의 4원소와 또한 여기에 더하여 천계(天界)를 구성하는 물질로서 제5의 원소 아이테르가 있다고 생각하였다. 여기에 대하여 아낙사고라스(BC 500?~BC 428)는 물체는 ‘만물의 종자’라고 하는 무한종(無限種)의 미세한 원소로, 또 데모크리토스(BC 460~BC 370?)는 공허한 공간 중의 부유운동(浮遊運動)을 하는 다종다양한 미세한 원자(原子)로 구성된다고 하였다(고대원자론). 이러한 일정한 성질을 갖춘 모든 원소가 또한 궁극의 소재로 만들어진다고 생각될 때 그 자체로서는 무규정(無規定)한 제1질료(第一質料:materia prima)가 구상되었다. 근대에 이르러 데카르트는 물질의 본질을 ‘연장을 가지는 것’만으로 파악하고, 라이프니츠는 이것에 대하여 물질을 ‘공간을 차지하는 저항력을 가지는 것’으로 파악하였다. 근대물리학의 원자론은 물체를 불가분(不可分)의 미세한 입자로 이루어진다는 고대원자론을 발전시킨 형식을 취하였다. 19세기 초에 J.돌턴에 의하여 화학적 원자론이 창시되고부터는 화학변화를 받아도 변하지 않고 보존되는 기본적인 입자로서의 분자 ·원자의 개념이 도입되었다. 물질의 성질을 직접 결정하는 입자는 분자이며, 화학변화는 분자의 변화, 즉 분자를 형성하는 원자의 조합이 변화하는 것이다. 물체의 상태변화에서는 분자는 변화하지 않고 그 운동이나 집합의 형태가 변화할 뿐이다. 상태변화에 있어서도 원자 그 자체는 소멸하거나 새로 만들어지거나 다른 것으로 변하는 일은 없다. 따라서 물질의 총질량은 어떤 변화인 경우에도 변화하지 않고 ‘질량보존의 법칙’이 물질의 근본적 성질로 인정된다. 또 물리학에서는 원자의 구조를 추구하여 물질이 궁극적으로는 소립자(素粒子)로 이루어진다는 생각에 도달하였다. 물질이란 보통 전자(電子) ·양성자(陽性子) ·중성자(中性子)라는 3종의 입자가 모여 형성되어 있는 안정된 집단이다.

물질대사 (metabolism)

세포내에서 일어나는 화학반응의 총칭으로서 이화작용과 동화작용을 합한 것이다. 미생물은 물질대사를 통하여 오염물질을 먹이로 이용,분해함으로써 오염도를 저하시키는 역할을 한다.물질교대(物質交代) 신진대사(新陳代謝)라고도 한다. 생물이 생명을 유지하기 위해 물질을 외계로부터 섭취하여 필요한 구성물질로 바꾸고, 이 때 생긴 노폐물을 체외로 배출하는 과정에서 나타나는 화학변화를 총칭한 것이다. 이것을 에너지 변화를 중심으로 볼 때는 에너지대사, 신구(新舊)의 물질이 바꿔진다는 의미에서 신진대사, 분해와 합성의 차이에 따라 이화(異化)와 동화(同化), 공기가 필요한 호기성 대사와 불필요한 혐기성 대사가 있다. 특정한 물질군을 대상으로 하여 탄수화물 대사 ·지방 대사 ·단백질 대사 ·질소 대사라 하며, 스테로이드 대사나 퓨린 대사 등으로 부르기도 하고, 특정 기관의 특징적인 기능의 기초를 이루는 것을 가리켜 근육에 있어서의 대사나 간의 대사 등으로 말하기도 한다. 즉, 호흡이나 발효도 생체대사의 한 형식이며, 생체의 종류에 따라서 수많은 대사경로가 알려져 있는데 그 중에서도 해당계와 TCA회로가 대표적이다.

물질순환 (cycle of material)

생태계에서 생물들 사이 또는 생물과 비생물과의 사이에 물질을 무한하게 이용하는 메커니즘을 체계화한 것생물에 필요한 모든 물질은 비생물 환경으로부터 생산자로 들어오고, 먹이연쇄를 통하여 소비자로 옮겨가며 마침내 분해자에 의하여 다시 생물 환경으로 되돌아간다. 즉, 생태계에서는 태양에너지를 화학에너지로 전환시켜 유기물이 생산 ·축적되고 이 유기물은 소비 ·환원되어 지구생물화학적 물질순환이 이루어지는 것이다. 이 순환과정에서 무기물, 즉 탄소 ·질소 ·인 등을 생물계에 받아들여 유기물을 만드는 생산자로서의 식물류는 중요한 위치를 차지하고 있다. 또, 유기물의 소비자인 동물류는 균류의 활동을 돕고 있으며, 균류는 유기물을 무기물로 만들어 무기적 환경으로 되돌리는 환원자로서 중요하다. 생물권을 유지하고 있는 자구 자체에서도 지구화학적 물질순환이 이루어지고 있다. 다시 말하면, 각종 암석과 퇴적물은 생물의 작용으로 토양을 형성하고 다시 토양은 침식 ·붕괴하여 퇴적물이 되어 지구화학적 물질순환에 더해진다.

물질의 상태 (three states of matter)

순수한 물질이 원칙적으로 취할 수 있는 세 가지 상태.고체 ·액체 ·기체를 말한다.

물질전달 (mass transfer)

물질이동. 기상, 액상, 또는 고상의 내부에서 어떤 물질의 농도차가 있기 때문에 그 물질이 어느 장소로부터 다른 장소로 이동하여 상대위치의 농도가 점점 변화하는 현상이다. 따라서 상내에서의 조성변화가 일어나는 경우에 한정되어 있다.

물질전달계수 (coefficient of mass transfer)

물질의 전달속도는 추진력 및 이동방향에 수직면의 넓이에 비례하는 계수. 물질전달속도 dN/dq(N은 물질량, q는 시간)은 전달을 일으키기 위한 추진력 ΔF 및 이동방향에 수직인 면의 넓이 A에 비례하므로 그 비례계수를 K라고 하면 dN/dq=KAΔF로 나타낼 수 있다. 이 K를 물질전달계수라고 한다.

물질특허 (matter special permission)

화학적 방법에 의하여 제조되는 물질의 발명에 부여되는 특허.좁은 뜻으로는 화학물질 특허만를 의미하지만 넓은 뜻으로는 화학물질 이외에 의약품의 발명에 부여되는 의약특허와 음식물 등에 대하여 부여되는 특허 등을 모두 포함한다.