고분자 여행
 
 


    우리 주위의 많은 물질들이 분자라고 하는 아주 작은 입자들로 이루어져 있지요. 예를 들어, 공기를 이루는 산소는 산소 분자들로, 우리가 마시는 물은 물 분자들로 이루어져 있습니다. 이러한 분자들은 원자 2~3개로 이루어진 분자입니다. 조금 더 큰 분자로는 알코올이나 설탕을 이루는 분자들입니다. 이러한 분자들도 아주 많아야 수십 개 정도의 원자로 이루어져 있습니다.

 
 

그러면 큰 분자는 얼마나 큰가요?
 

 

고분자라고 들어 봤지요? 고분자는 우리가 흔히 이야기하는 물 분자나 알코올 분자의 수만 배, 수백만 배 정도의 크기를 갖고 있어요.
고분자는 작은 단위들이 반복해서 연결되어 있는 분자입니다. 그러니까 고분자는 대부분 크다고 하는 것보다 길다고 하는 것이 더 적절합니다.

 
 

고분자로 이루어진 물질에는 어떤 것들이 있나요?
 

고분자 하면 가장 흔하게 생각하는 것이 플라스틱이나 나일론이지요. 그리고 인공적으로 만들어진 것이라고 생각합니다. 하지만 고분자로 이루어진 물질 중에는 아주 옛날부터 사용해온 천연 물질도 아주 많이 있지요. 우유나 고기 속에 들어있는 단백질, 종이의 주성분인 셀룰로오즈, 등은 천연 고분자 물질입니다.

 
 

고분자는 어떻게 만들어 지나요?
 

고분자는 작은 분자들이 결합하여 만들어지지요. 한 가지 작은 분자들이 결합되어 고분자를 만들 수도 있고, 2종류 이상의 작은 분자들이 결합하여 고분자를 만들 수도 있어요.

 

 

고분자를 만드는 작은 분자들은 다른 분자와 쉽게 연결 될 수 있는 손들이 있지요. 가열을 가하거나 하는 방법에 의해 옆에 있는 다른 분자들하고 쉽게 손을 잡을 수가 있어요. 손을 잡는 방식에 따라서 직선(사슬) 구조를 갖기도 하고, 사슬과 사슬이 연결되어 그물 같은 구조를 갖기도 하지요.

 
 

헝겊, 플라스틱, 고무, 등은 성질이 서로 다른데, 고분자의 성질은 어떻게 결정 되나요?
 

고분자들의 성질은 고분자를 만드는 작은 분자의 종류에 따라 달라지기도 하지만, 같은 분자로 이루어진 고분자라도 어떻게 연결 되었느냐에 따라서도 달라집니다.
예를 들어, 길게 연결되어 있는 사슬 구조의 고분자는 알코올 등의 용매에 녹지만, 사슬들이 연결된 그물 구조의 고분자들은 용매에 넣어도 용매가 들어간 만큼 부피만 커지고 녹지는 않습니다.

 

 

그래서 섬유를 만들 때는 고분자가 사슬 구조가 되도록 하여야 합니다. 반면, 고무를 만들 때는 사슬과 사슬이 연결된 그물 구조를 갖도록 만들어야만 고무의 특징인 탄력성을 갖게 되지요.

 

 

 그리고 고분자의 사슬에 붙어있는 가지에 어떤 원자가 붙어 있는 가에 따라서 용해도나 다른 성질이 달라지지요.

 

 

고분자가 사용되는 곳을 예로 들어 주세요.
 

우리 주위만 둘러보아도 모든 섬유나 플라스틱 제품은 물론이고, 콘텍트렌즈, 종이 기저귀속에서 물을 흡수하는 물질, 인공 심장, 페인트, 등등 정말로 셀 수 없이 많지요.

 

 

 

 

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