경제·금융

석유화학:4/촉매(이야기 산업)

◎물질간 화학반응 촉진시키는 제3의 물질/암모니아 철 촉매 수소·질소합성으로 생성독일이 철(Fe) 촉매에 의한 암모니아 합성기술을 독점하고 있지 않았다면 제1차세계대전은 일어나지 않았을 것이라는 얘기가 있다. 고기로 빵을 만든 사람 이라는 칭호로 노벨상을 받은 독일의 화학자 하버에 의해 발견된 암모니아는 철을 촉매로 수소와 질소를 섭씨 5백도 정도에서 반응해 합성한 것으로 1913년에 공업화됐다. 이렇게 만들어지는 암모니아는 산소와 반응시키면 화약의 원료인 질산이 생성되고, 황산과 반응시키면 식량생산에 필수품인 비료원료의 하나인 황산아모니아의 주원료로 바뀌게 된다. 즉 이 기술을 독점하고 있는 독일은 식량과 화약이 보장돼 승리는 의심할 여지가 없다고 빌헬름 2세는 생각했던 것. 이처럼 전쟁을 일으키는 중요한 원인제공자이기도 했던 촉매는 무엇이며 또 어떤 작용을 하는 것일까. 석유화학 산업에서는 촉매가 없다면 그야말로 「모래없는 사막」이나 다름없다. 석유에서 추출된 나프타(Naphtha)에서 출발해 수만가지 석유화학 제품이 만들어지기 위해서는 화학반응을 거쳐야 하는데 여기에 촉매는 반드시 필요하다. 촉매란 원래 화학반응을 일으킬 성질을 가진 물질간의 반응을 촉진시키는 능력을 가진 제3의 물질을 말한다. 즉 자신은 반응한 물질의 양적 변화에는 관여하지 않고 반응시킬 물질내 결합을 느슨하게 하여 화학결합의 구조변화를 일으키기 쉽게 하는 것이다. 그래서 촉매는 중매장이에 비유된다. 중매장이는 결혼할 의사가 있는 한 쌍의 남녀(화학물질)를 골라 결혼하면 반드시 행복할 것이라고 꾀어 짝을 이루게 해(화학반응) 아들, 딸(석유화학제품)을 낳게 만드는 사람이다. 촉매(접촉함으로써 중매역할을 한다)라는 한자어에도 따지고 보면 이런 뜻이 포함돼 있다. 촉매는 1835년 스웨덴의 화학자 베르질리우스에 의해 처음 발견돼 「CATALYSIS」로 명명됐다.<민병호>

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민병호 기자
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