나노물질의 표면적 증가

사과를 반으로 쪼개면,

사과의 전체 표면적은 어떻게 변할까요?

> 증가한다?

> 감소한다?

> 변화없음?

증가합니다.

증가한다는 것을 말로 설명할 필요는 없겠지요.

눈에 보이니까요.

이와 같이 어떤 물질을 잘게 쪼개면,

그 물질의 전체 표면적은 증가합니다.

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> 구의 표면적 계산 공식: S = 4πr^2

> 원의 넓이 계산 공식: S = πr^2

사과 한 개가 있습니다.

사과를 구라고 가정하면,

사과의 표면적은 구의 표면적과 같습니다.

만약 사과의 반지름이 5 cm이면,

사과의 표면적 = 4 × π × 5^2 = 314 cm^2

이제 사과를 반으로 자릅니다.

그러면 원의 넓이 2개에 해당하는 표면적이 새로 생겨납니다.

2 × (πr^2) = 2 × (π × 5^2) = 157 cm^2

---> 157 cm^2만큼 표면적 증가.

이처럼 어떤 물질을 잘게 쪼개면 쪼갤수록,

그 물질의 표면적은 더욱더 증가합니다.

[ 출처 https://www.degruyter.com/document/doi/10.1515/pac-2017-0102/html ]

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원자의 가장 바깥쪽에 위치한 원자가전자가 화학 반응에 참여하듯이,

물질의 변화(화학 반응) 역시 물질의 가장 바깥쪽인 표면에서 가장 잘 일어납니다.

밀가루가 큰 대접에 가득 부어져 있습니다.

이 대접위에 성냥불을 던지면 불이 붙지 않습니다.

그러나 밀가루를 공중에 흩뿌린 순간 성냥불을 던지면 불이 확 붙습니다.

( 밀가루 폭발, 분진 폭발, 먼지 폭발, 분체 폭발 )

( 위기탈출 넘버원 분진 폭발 )

이처럼 물질을 잘게 쪼개어서 나노크기의 물질로 만들면,

예를 들어, 금속인 금, 은, 백금 등을 나노입자로 만들면,

증가된 표면적과 빛의 파장보다 작은 크기로 인해서

물리적, 화학적, 전기적, 광학적 특성 등이 변하며,

이 때문에 다양한 분야에서 나노입자가 응용되고 있습니다.

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/2630 ] 나노입자 (Nanoparticles)

[키워드] 표면적 기준, 표면적 증가 기준, 나노입자 기준, 나노물질 기준

나노물질의 표면적 증가