금속은 지구 생물들이 살아가는 데 매우 중요한 기능을 해요.
동물의 적혈구에 있는 철 2가 이온(Fe2+)은 호흡에 관여하고,
식물의 엽록소 내 마그네슘 2가 이온(Mg2+)은 광합성 작용에 관여합니다.
이 두 금속이 없다면 모든 생물이
지구상에서 사라지는 것은 순식간의 일이겠지요?
나트륨(Na+)과 칼륨(K+)의 1가 이온들이 없으면
생물 세포들이 작동하지 않아 곧 죽습니다.
칼슘 2가 이온(Ca+)이 없다면,
우리 몸의 골격을 이루는 뼈도, 조개껍질도, 진주도 석회동굴도 없습니다.
철이 없다면 건물을 지을 수도 없고, 자동차나 배를 만들 수도 없어요.
구리로는 전선을 만들고, 백금은 공장에서 촉매로 많이 사용해요.
티타늄으로 인공 치아와 안경테를 만들고,
우라늄은 원자력 발전에 사용하며,
비행기 몸체를 이루는 두랄루민(Duralumin) 합금 제조에 알루미늄을 사용해요.
이처럼 금속은 우리의 생명 활동과 생활에 꼭 필요해요.
이렇게 우리 생활에 꼭 필요한 금속은 어떻게 생겨났을까요?
빅뱅이 일어났을 때 생겨난 전자, 중성자, 양성자는
10만년이 흐르고 하나의 양성자와 전자가 뭉쳐 수소 원자가 되고
또 이들이 핵융합하여 헬륨을 만들게 됩니다.
가벼운 비금속 원소는 이렇게 만들어지고,
다른 원소들은 그 후 10억년 이상이 지나 수소와 헬륨 기체들이 천천히 모여들어
중력이 증가하면서 더 많이 모이게 되고
기체 농축이 일어나 내부의 온도가 올라가게 됩니다.
그리고 온도가 올라가자 곳곳에서 행융합이 일어나고
핵이 점점 커지고 무거워져서 무거운 비금속 원소가 먼저 생겨났고,
행융합이 더 진행되어 무거운 원소인 금속들이 생겨나게 된 것입니다.
금속은 종류마다 특성이 다르지만
모두 금속결합을 하고 있기 때문에 공통적인 특성을 가지고 있어요.
고유의 광택이 있고 연성 및 전성이 풍부하며
열과 전기를 잘 통한다는 특징이 있어요.
그리고 수은을 제외하면 모두 고체로 되어 있답니다.
금속은 우리 몸 속에도 있고 황토 속에도 있어요.
그 외에도 중국에서 불어오는 황사나
화산재와 온천물에도 금속이 들어있다니
우리가 모르는 곳곳에 금속들이 존재하고 있었네요.
적은 양으로 어떤 반응을 효과적으로 빨리 일어나게 해주는 물질을 촉매라고 하는데
금속은 이런 촉매 작용을 하기도 해요.
천연적으로 생물체 내에서 만들어지는 효소와 인공적으로 합성되는
화학 물질인 촉매가 있는데 효소의 작용은 속도가 훨씬 빠르고 정교하게 일어난답니다.
이러한 이유로 몇가지 효소가 없는 사람은 고생을 하게 되는데
우유를 소화시키는 효소가 없는 사람은 우유만 먹으면 설사를 하고
알코올 성분을 잘 분해하지 못하는 사람은
조금만 술을 마셔도 얼굴이 빨개지기도 해요.
우리 몸에 좋은 금속은 주로 경금속으로
칼슘, 마그네슘, 철, 아연, 셀레늄, 망간, 칼륨, 나트륨 등이 있어요.
중금속은 대개 우리 몸에 유익하지 않으며 몸 밖으로 배출되지 않고
우리 몸속에 쌓여 치명적 독성을 일으키며
주석은 환경호르몬으로서 생태계의 교란을 일으키지요.
만일 금속이 없다면 공장에 촉매가 없어 물건을 만들어내지 못하며,
우리 생물들은 단 하루도 살 수 없고 멸망합니다.
이 책은 과학 이야기이지만 동신에 우리 인간을 둘러싼 환경의
중요성을 알려주는 교육도서입니다.
금속 전반에 관한 올바른 지식을 제공해 줄 뿐만 아니라
우리가 금속을 얼마나 소중하게 사용해야 하는지 알려주는 도서입니다.