METALLOIDS : 특성, 특성 및 용도 - 화학 - 2026

준 금속 또는 반 금속 물성 및 금속과 비금속 사이의 중간의 화학 물질과 화학 성분의 그룹이다. 대부분의 화학 연구원은 붕소, 실리콘, 비소, 게르마늄, 안티몬 및 텔 루륨 (아래 이미지의 녹색)과 같은 화학 원소를 준 금속으로 받아들입니다.

그러나 소수의 연구자들은 메탈 로이드에 폴로늄, astate (파란색) 및 셀레늄 (핑크색)을 추가합니다.

출처 : Wikimedia Commons의 Sandbh 작성

일부 특성에 근거하더라도 화학 원소 인 탄소와 알루미늄 (노란색)도 메탈 로이드로 간주되어야한다고 제안합니다.

준 금속의 주요 특징

주기율표의 상황

Metalloids는 열 13, 14, 15, 16 및 17 사이의 아래쪽 대각선에있는 주기율표에 있으며, 왼쪽 상단에서 붕소로 시작하여 오른쪽 하단에서 아스타틴으로 끝납니다.

금속은 메탈 로이드의 왼쪽에, 비금속은 오른쪽에 있습니다. 따라서 두 가지 유형의 물질 간의 경계를 나타냅니다.

그들은 금속과 합금을 형성합니다

준 금속은 금속과 합금을 형성하고 비금속 (예 : 산소, 황 및 할로겐)과 반응합니다.

전기 반도체

대부분의 경우 전기 반도체로 간주되며 전도도는 온도에 따라 달라집니다. 저온에서는 전기 전도도가 낮아 전기 절연체 역할을하지만 가열되면 전기 전도 능력이 증가합니다.

전자 산업 기지

반도체는 컴퓨팅 및 정보학뿐만 아니라 전자 산업 발전의 기초입니다. 마찬가지로 실리콘으로 만든 응용 프로그램은이 분야에서 매우 유용했습니다.

동 소성 상태

준 금속은 다른 동 소성 상태 (다른 결정 형태)를 가지고 있습니다. 예를 들어, 비소에는 검은 색, 노란색 또는 회색 결정이 있습니다.

본질적으로 그들은 일반적으로 순수한 화학 원소로 발견되지 않고 납, 황, 철 등과 함께 광물에서 응집체를 형성하거나 결합합니다.

물리 화학적 특성

물리적 특성

반짝이는 고체로 나타납니다. 이 점에서 그들은 금속과 비슷합니다. 그들은 부서지기 쉽고 탄력적이지 않기 때문에 와이어로 늘릴 수 없습니다. 즉, 연성이 아닙니다. 또한, 시트로의 변형이 어렵 기 때문에 메탈 로이드는 그다지 가단하지 않습니다.

금속보다 낮은 정도이지만 전기와 온도를 전도 할 수 있습니다. 메탈 로이드 내에는 밴드 구조에 따라 반도체로 분류되는 화학 원소가 있습니다.

이 그룹은 붕소, 실리콘, 게르마늄 및 안티몬으로 구성됩니다. 비소와 텔루르는 반 금속으로 분류됩니다.

퓨전 포인트

붕소 2,076 ° C; 실리콘 1,414 ° C; 게르마늄 938.25 ° C; 비소 817 ° C; 안티몬 630.13 ° C; 텔 루륨 449.51º C 및 폴로늄 254º C.

끓는점

붕소 3,927 ° C; 실리콘 3,265 ° C; 게르마늄 2,833 ° C; 비소 614 ° C; 안티몬 1,587º C; 텔 루륨 988º C 및 폴로늄 962º C.

밀도

붕소 2.34 g / cm ³ : 실리콘 2.33 g / cm ³ ; 게르마늄 5.323 g / cm ³ ; 비소 5,727; 안티몬 6.697 g / cm ³ ; 텔 루륨 6.24 g / cm ³ 및 폴로늄 9.32 g / cm ³ .

화학적 특성

그들은 비금속과 유사한 방식으로 행동하고 SiO ₂ 와 같은 산소산을 형성하며 양쪽 성 행동을합니다. Metalloids는 매체의 pH에 ​​따라 산 또는 염기처럼 행동 할 수 있습니다.

응용

생명체에 대해

-비소는 농업에서 살충제와 제초제로 사용됩니다. 또한 가축의 벌레와 기생충을 제거하기 위해 분말 또는 액체 용액으로 가축에 넣는 데 사용됩니다. 비산 칼슘은 목화 바구미를 죽이는 데 사용됩니다.

-비소는 곤충과 곰팡이에 대한 독성으로 목재 방부제로 사용됩니다.

-비소는 혈액 암의 일종 인 급성 전 골수성 백혈병 치료에 사용됩니다. 건선 치료에 사용하기위한 파울러 솔루션의 준비에 사용됩니다. 비소 ( ⁷⁴ As) 의 방사성 동위 원소 는 인체에 ​​존재하는 암성 종양의 국소화에 사용됩니다.

-비소는 아프리카 인 트리파노소마 증의 치료에 사용되는 약인 멜라 소프 롤의 일부입니다. 체체 파리에 의해 전염되는 기생충 질병.

-산화 텔 루륨은 지루성 피부염 치료에 사용되었습니다. 마찬가지로, 다른 텔루르 화합물은 항균제로 사용됩니다.

-붕산 형태의 붕소는 눈, 코, 목에 약한 소독제로 사용됩니다.

안경과 에나멜

-Tellurium은 파란색, 갈색 및 빨간색 안경 생산에 사용됩니다. 메탈 로이드는은에 전해 증착되어 검은 색 마감을 생성 할 수 있습니다.

-안티 모니는 안경과 에나멜에 노란색을주기 위해 사용됩니다. 붕소는 유리 및 세라믹 생산에 사용됩니다. 특히 붕규산 유리는 온도 변화에 강하기 때문에 실험실에서 화학 반응 및 증류에 사용됩니다.

-가정에서는 붕규산 유리를 사용하여 음식을 구울 수 있습니다.

-실리콘은 거의 모든 유리 제품의 제조에 관여하는 유리 산업의 주요 기반입니다.

-게르마늄 산화물은 사진 카메라 렌즈 및 현미경 렌즈의 제조에 사용됩니다. 또한 많은 응용 분야의 광섬유 코어 제조에 사용됩니다.

고품질 재료 생산

-비소는 납과 합금을 형성하여 융점을 감소시킵니다. 이것은 쇼트 생산에 사용되는 합금에서 더 높은 경도를 유발합니다.

-납과 합금의 0.1 %에서 0.6 % 사이의 텔 루륨을 첨가하면 유연성이 증가하면서 부식 및 견인에 대한 저항성이 증가합니다. 텔 루륨은 종종 주철에 첨가되어 강화 부품의 표면층을 강화합니다.

-Antimony는 합금에 사용되어 베어링, 축전지 판 및 인쇄 재료를 생산합니다.

-실리콘은 내산성이 더 큰 합금 생산에 사용됩니다. 실리콘이 14 % 함유 된 두리 론의 경우 다.

실리콘, 철 및 알루미늄의 합금은 자동차 산업에서 사용되는 매우 단단한 부품의 생산에 사용됩니다.

-비소는 백금 및 구리와 합금을 형성하여 부식에 대한 저항력을 높입니다. 또한 아연의 내성을 높이기 위해 알파 황동에 비소를 첨가합니다. 이 유형의 황동은 배관 용 액세서리 재료 생산에 사용됩니다.

전자 및 컴퓨팅

-메탈 로이드는 전자 및 컴퓨팅 산업에서 반도체로 사용됩니다. 이러한 의미에서 실리콘은 현대 전자 및 컴퓨팅의 기반을 형성하는 반도체 무역의 선두 주자입니다. 실리콘과 그 파생물은 컴퓨터, 천이자, 태양 전지 및 LCD 화면에 사용됩니다.

-Tellurium은 전기 광학 및 전자 분야에 응용되는 반도체입니다.

-게르마늄은 성능 향상을 위해 고속 집적 회로에서 실리콘과 함께 사용되는 반도체 메탈 로이드입니다. 게르마늄은 반도체 역할에서 실리콘을 다소 대체했지만 소형 칩에 대한 사용이 강화되었습니다.

-게르마늄은 태양 전지판 생산에 사용됩니다. 화성에서 탐험하는 로봇조차도 태양 전지에 게르마늄을 포함하고 있습니다. 또한 게르마늄은 레이더 제조에 사용됩니다.

메탈 로이드의 보호 작용

붕소와 그와 관련된 화합물은 그것이 일부인 재료에 큰 저항력을 부여합니다. 이를 통해 공간 구조 생성에 사용할 수 있습니다. 또한 골프 클럽 및 낚싯대 생산에 사용됩니다.

탄화 붕소의 보호 작용은 원자로의 제어 장벽으로 사용되어 방사성 물질의 누출을 제한합니다. 또한 탄화 붕소는 방탄 조끼와 전쟁 탱크의 갑옷에 사용됩니다.

점토 또는 모래 형태의 이산화 규소와 실리카는 벽돌, 콘크리트 및 시멘트의 중요한 구성 요소이며 다양한 형태의 건축에 ​​사용됩니다.

기타

-안티 모니 황화물은 카메라의 불꽃 놀이 및 플래시 램프에 사용됩니다.

-붕소는 네오 디 미듐 자석의 일부입니다.

-실리콘에서 파생 된 폴리머 인 실리콘은 오일 및 왁스, 유방 보형물, 콘택트 렌즈, 폭발물 및 불꽃 놀이의 생산에 사용됩니다.

-게르마늄은 형광등 및 일부 LED 다이오드의 제조에 사용됩니다. 또한 게르마늄은 일렉트릭 기타에 사용되어 독특한 왜곡 톤을 생성합니다.

-게르마늄은 군용 및 소방용 열 화상 애플리케이션에 사용됩니다.

-Antimony는 성냥 및 추적자 및 로케이터 수류탄 제조뿐만 아니라 카트리지 프라이머에도 사용됩니다.

-붕산 나트륨은 플라스틱 및 고무의 난연제로 사용됩니다.

8 가지 메탈 로이드 요소

이 화학 원소 그룹은 붕소, 실리콘, 안티몬, 텔루르, 게르마늄, 비소, 폴로늄 및 astate로 구성됩니다. 그러나 화학 분야에서 가장 많은 수의 연구자들은 폴로늄과 아 스테이트를 메탈 로이드로 제외합니다.

따라서 가장 널리 사용되는 준 금속 그룹은 붕소, 실리콘, 안티몬, 텔루르, 게르마늄 및 비소로 구성됩니다.

폴로늄은 두 개의 동소체 형태가 금속 전도체이기 때문에 뚜렷한 금속성으로 알려져 있습니다. 반면 아스타틴은 2013 년에 금속으로 분류되었지만 1950 년에는 반응성 비금속 인 할로겐으로 지정되었습니다.

금속, 준 금속 또는 비금속으로 간주되는 원소 그룹 간의 경계는 명확하지 않습니다. 이러한 이유로 일부 연구자들은 일부 속성에 근거하여이 원소 또는 저 원소를 메탈 로이드로 간주해야한다고 제안합니다. 예를 들어 탄소, 알루미늄 또는 셀레늄은 메탈 로이드로 분류되어야한다고 지적되었습니다.

화학 원소를 금속, 준 금속 또는 비금속으로 분류 할 수있는 선택 기준을 설정하려는 시도가있었습니다. 다른 선택 기준으로는 이온화 에너지, 전기 음성도 및 다양한 화학 원소의 패킹 효율이 있습니다.

참고 문헌

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