수정하기 - 희토류 발견의 계기는 무엇이었나요?

닉네임

비밀번호

제목

내용 [이미지 업로드는 권한이 있는 사람만 가능. 하단 카톡으로 연락]

희토류(Rare Earth Elements)의 발견은 18세기 말 유럽 광물학·분석화학의 흐름 속에서 우연한 채집과 체계적 분석이 맞물리며 이루어졌습니다. 당시 화학자들은 ‘earth’라 부르는 금속 산화물류에 큰 관심을 두고 있었고, 새로운 종류의 ‘earth’를 찾아내는 일이 중요한 과제였는데, 그 계기가 된 것은 스웨덴 예테뷔(Ytterby) 광산에서 채집된 한 가지 검은색 광물이었습니다.    1787년, 스톡홀름 근교 예테뷔 광산에 있던 광부이자 아마추어 광물학자였던 칼 악셀 아렌시우스(Carl Axel Arrhenius)가 기존에 알려지지 않은 무거운 검은색 돌을 손에 넣어 스톡홀름 대학교의 유기금속 분석 전문가인 요한 가돌린(Johan Gadolin)에게 보냈습니다. 가돌린은 이 광석을 철저히 화학 분석한 끝에 산화규소·산화알루미늄과는 전혀 다른 새로운 ‘산화물’ 물질을 확인했고, 이를 ‘yttria’라고 명명했습니다. 이 산화물은 기존의 알칼리 토류(알칼리토금속 산화물)에도 속하지 않는 전혀 새로운 성분이었기에 학계에 큰 반향을 일으켰습니다.    가돌린의 연구 결과는 차세대 분석화학자들에게 ‘희토(稀土, Rare Earth)’라 불리던 이 새로운 계열 원소들의 존재를 알리는 신호탄이 되었습니다. 19세기 초 잉글랜드의 윌리엄 헨리 월라스턴(William H. Wollaston)과 독일의 카를 빌헬름 셸레(Carl Wilhelm Scheele) 같은 화학자들이 yttria에서 분획 정제 기법을 시도했고, 후에 프랑스의 위르뱅 르 마르냑(Urbain G. de Marignac), 스웨덴의 칼 구스타프 모산데르(Carl Gustaf Mosander) 등이 반복적 침전·결정화 과정을 통해 이 혼합 산화물 속에 든 여러 개의 서로 다른 ‘희토 원소’를 차례로 분리·동정했습니다. 이 과정을 통해 이트륨(Y), 이터븀(Yb), 에르븀(Er), 테르븀(Tb), 디스프로슘(Dy) 등 오늘날 우리가 희토류로 부르는 일군의 원소들이 하나씩 규명되기 시작한 것입니다.    결국 희토류 발견의 직접적 계기는 예테뷔 광산에서 채집된 미지의 광물과 이를 면밀히 분석한 화학자 가돌린의 호기심이었고, 그 뒤를 이은 여러 화학자들의 끈질긴 분리·정제 노력이 오늘날의 17종 희토류 원소를 규명하는 토대를 마련했습니다.