능철석이란? 철광석의 한 종류, 그런데 성질이 독특하다고?

능철석(Siderite)은 철광석의 한 종류인데, 일반적으로 우리가 알고 있는 철광석(예: 적철석, 자철석)과는 조금 다릅니다. 겉보기에도 색이 살짝 독특한데, 황갈색이나 회색을 띠고 있습니다. 그렇다면, 능철석이 가진 특성은 무엇이고, 왜 중요한 걸까요? 쉽게 풀어서 설명해보겠습니다.

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능철석의 화학적 조성과 특징

능철석은 탄산철(FeCO₃)로 구성되어 있습니다. 쉽게 말하면, 철과 탄산이 결합된 광물입니다. 그런데 이게 왜 중요한지 궁금하시죠?

보통 철광석이라고 하면 산화철(Fe₂O₃, Fe₃O₄)처럼 철이 산소와 결합한 형태가 일반적인데, 능철석은 산소 대신 탄산이 붙어 있습니다. 그래서 일반적인 철광석과는 성질이 조금 다릅니다.

또한, 철의 함량이 약 48% 정도로 적철석(Fe₂O₃)이나 자철석(Fe₃O₄)에 비해 상대적으로 낮습니다. 이 때문에 단독으로 철을 추출하기보다는 다른 광물과 함께 활용되는 경우가 많습니다.

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능철석의 물리적 특징

능철석의 대표적인 특징을 몇 가지 정리해보겠습니다.

1. 색상: 보통 황갈색, 회색, 녹갈색을 띠고 있습니다. 불순물이 섞이면 색이 더 다양해지기도 합니다.
2. 광택: 약간 반짝이는 비금속성 광택을 가집니다. 하지만 금속처럼 빛나는 광물은 아닙니다.
3. 결정 구조: 삼방정계(trigonal)라는 독특한 결정 구조를 가지고 있습니다. 쉽게 말하면, 원자들이 배열된 방식이 일반적인 큐브 형태가 아니라 기울어진 구조라는 뜻입니다.
4. 단단함: 비교적 부드러운 광물로, 모스 경도 기준 3.5~4 정도입니다. 손톱으로 긁기는 어렵지만, 일반적인 철광석보다는 훨씬 약한 편입니다.

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능철석은 왜 특별할까?

능철석은 철광석이긴 하지만, 탄산염 광물이라는 점에서 특별합니다. 그래서 일반적인 제철 과정에서 바로 사용하기 어려운 경우가 많습니다. 보통 높은 온도에서 분해되면서 산화철(Fe₂O₃)로 변환되는데, 이 과정에서 이산화탄소(CO₂)가 발생합니다.

또한, 능철석은 불순물을 포함하는 경우가 많아, 철을 추출하기 전에 정제하는 과정이 필요합니다. 이런 특성 때문에 산업적으로는 주로 다른 철광석과 혼합하여 사용됩니다.

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정리

능철석은 탄산철(FeCO₃)로 이루어진 철광석의 한 종류입니다. 황갈색이나 회색을 띠며, 상대적으로 낮은 철 함량을 가지고 있습니다. 삼방정계 결정 구조를 가지고 있으며, 비교적 부드러운 광물입니다. 일반적인 철광석과는 다르게 탄산염 광물이라서 제련 과정이 다소 복잡하지만, 여전히 철을 생산하는 중요한 자원 중 하나로 활용되고 있습니다.

철광석이라고 다 같은 게 아닙니다. 능철석처럼 독특한 성질을 가진 광물도 있다는 점, 기억해두면 좋겠죠.