# data[].attributes.headline
세상을 움직이는 철(Fe)은 어떻게 만들어질까?

# data[].attributes.subject
세상을 움직이는 철(Fe)은 어떻게 만들어질까?

# data[].attributes.body
1. 금속철은 금속결합 물질 : 자유전자가 움직일 수 있어 전기와 열을 잘 전달한다.

2. 금속철은 두드리거나 늘려도 쉽게 부서지지 않는 연성과 전성을 가진다.

3. 금속철은 단단하면서도 형태를 가공하기 쉽다.

4. 금속철은 공기 중에서 산화되면 녹이 스는 부식이 잘 일어난다.

# data[].attributes.attachment_link.title
세상을 움직이는 철(Fe)은 어떻게 만들어질까?

# data[].attributes.headline
통합과학에 등장하는 이온들

# data[].attributes.subject
통합과학에 등장하는 이온들

# data[].attributes.body
철광석의 주성분

대표적으로 Fe₂O₃(적철석, Hematite), Fe₃O₄(자철석, Magnetite)

특성

산소와 결합한 산화철 형태 → 안정하지만 순수한 철로 만들기 위해 환원이 필요

이온결합 결정 구조

양이온(Fe²⁺, Fe³⁺)과 음이온(O²⁻)이 강하게 결합해 단단하지만

전하가 고정된 격자 구조이므로 변형이나 미끄러짐이 어렵습니다.

따라서 충격을 받으면 쉽게 바스러지는 성질을 가집니다.

# data[].attributes.body
코크스(Coke)는 철을 만들 때 꼭 필요한 연료이자 "환원제"

1. 코크스의 정의

코크스는 석탄을 공기와 차단된 상태에서 1000℃ 이상의 고온으로 가열해 휘발성 성분을 제거하고, 탄소(C) 성분만 남긴 물질이에요.

쉽게 말하면, 불순물이 제거된 고순도 탄소 덩어리라고 할 수 있어요.

2. 코크스의 주요 역할

1. 연료

고로(용광로) 내부를 1500℃ 이상으로 가열하는 데 사용돼요.

2. 환원제

고온에서 일산화탄소(CO)를 만들어 철광석(Fe₂O₃, Fe₃O₄)에서 산소를 빼앗아 순수한 금속철로 환원시킵니다.

3. 단계 반응식 설명

① 연소

C + O₂ → CO₂

코크스가 불타면서 열을 발생

② 환원가스 생성

CO₂ + C → 2CO

일산화탄소(CO)가 생성됨

③ 환원 반응

Fe₂O₃ + 3CO → 2Fe + 3CO₂

철광석이 환원되어 금속철이 생성됨

# data[].attributes.body
석회석은 철을 만들 때 불순물을 제거하는 데 꼭 필요한 보조 원료

1. 석회석의 정의

석회석은 탄산칼슘(CaCO₃)이 주성분인 광물이에요.

자연에서는 흰색이나 회색 돌로 많이 발견되며, 건축 자재, 시멘트, 비료로도 활용돼요.

2. 제철 과정에서의 역할

고로(용광로)에서 철을 뽑아낼 때 석회석은 불순물 제거제로 작용해요.

1. 가열되면 분해

CaCO₃ → CaO + CO₂

고온에서 탄산칼슘이 분해되어 산화칼슘(CaO)과 이산화탄소(CO₂)로 나뉩니다.

2. 불순물과 반응

CaO + SiO₂ → CaSiO₃

철광석에 섞여 있는 불순물(예: 규사, SiO₂)과 반응해 슬래그(slag)라는 액체 찌꺼기를 형성합니다.

3. 슬래그 분리

슬래그는 용융철보다 가벼워 위로 뜨기 때문에, 불순물만 깔끔하게 분리할 수 있습니다.