유일하세 좋아하는 운동(잘하는 것이 아니라)이 수영이다. 수영은 재미있지만, 수영장에 가면 수영장 물 때문에 조금 찝찝한 기분이 들고는 했다. 아직 미숙한 수영 실력으로 수영장 물을 먹게 되기도 한는데, 왠지 모르르 소독약 냄새에 이게 내 건강에 괜찮은지 소독약인지 락스가 섞인것인지 락스는 아닐 것 같지만, 왠지 해롭게 느껴지고 잘 알지 못하니 더욱 찝찝한 기분이었다.
'소독약'이라고 알고 있었지만, 아니 알고 있었다기보다는 그렇게 들었고 그렇게 생각하고 있었다. 수영장에서 소독을 할 것이니 소독약 냄새겠지 라는 생각이었다. 일반 물과는 다르고 많은 사람들이 이용하니 소독이되는 물을 이용할 것이라는 생각이 수영장 물 냄새는 소독약 냄새라는 생각의 기반이 되었던 것이다.
하지만, 그것이 무엇인지 어떤 성분인지 등 자세한 내요은 알지 못했다. 락스 성분이 섞였다는 소리도 들었지만, 수영장에서 나는 냄새는 일반 수돗물하고는 다르고 락스라고 하기에는 먹게 되는 경우도 있고 궁금하기는 하지만 명확히 알지는 못했다. 그런데, 이 책에서 그와 관련된 내용을 알 수 있었다.
수영장 냄새는 염소로 물을 소독해서 나는 냄새였다. 염소 원자 둘이 붙어 있는 물질인 염소 지체를 직접 물에 섞어 소독하는 방법도 있고, 염소 원자를 다른 원자들과 함께 이용해 만든 소독약을 쓰는 방법도 있다고 한다.
염소는 주기율표에서 플루오린 바로 아래 적혀 있는데, 그래서 그런지 플루오린과 성질이 비슷하다고 한다.
염소도 플루오린처럼 화학반응을 잘 일으키는 편이고, - 전기를 띠는 상태로 쉽게 변한다. 염소기체를 이용해 원가를 소독할 수 있는 까닭도 염소 원자가 화학반응을 잘 일으키기 때문이다.
염소를 이용해 소독하는 이유가 궁금했는데, 알고보니 염소 기체는 아주 조금만 물에 넣어도 세균을 비롯해 물 속에 사는 여러 미생물의 세포와 화학반응을 일으켜 미생물의 몸을 이루고 있는 물질을 다른 물질로 바꿔 버려 제 기능을 할 수 없게 만든다고 한다. 따라서 몸의 각 부분이 제대로 기능하지 못하는 미생물음 목숨을 잃을 수밖에 없다. 염소 기체로 수영장 물을 소독하면 바로 이런 일이 일어나 미새물이 제거되고 사람이 감염될 위험이 줄어드는 것이다.
만약 수영장 물을 소독하지 않는다면 물 속에 세균 따위의 미생물이 번성하게 되고, 그런 물속에서 사람들이 들어가 수영을 한다면 어느 틈엔가 미생물에 사람이 감염될 수 있는 것이다. 더욱이 하필 그 세균이 인체에 해을 입히는 종류라면 병에 걸려 고생할 수 있는 위험한 상황이 초래될 수도 있는 것이다.
하지만, 모든 수영장의 물을 이렇게 염소로 소독하려면 염소의 양도 만만치 않을 것이다 .
그런데, 다행스럽게도 염소는 지구에 풀부한 원소인 데다가 구하기도 어렵지 않다. 염소는 바닷물 속에 -전기를 딘 상태로 넉넉히 녹아 있다. 염소는 재로도 풍부하고 기체로 만들기 쉽다는 장점을 가지고 있다.
'염소와 수영장'과 같이 평소 궁금한 내용도 알 수 있었지만, '붕소와 애플파이'처럼 연상되지 않는 조합에 더욱 궁금해지는 내용도 있었다.
우선은 파이 반죽에 대해서 이야기 한다. 파이를 구울 때는 재료의 양을 정확하게 따져야만 한다. 재료를 정확히 배합하지 않으면 반죽을 납작하게 펼쳐서 파이용 틀에 넣고 속 재료를 담은 다음 그 위에 튼튼하고 예쁘게 뚜껑을 만들어 얹는 모든 과정이 아예 불가능해지기 때문이다. 즉, 반죽을 가늘게 잘라써 씨실과 날실처럼 엮어 체크무늬 뚜껑을 만드는 즐거움을 느낄 수 없게 된다.
그렇기에 파이를 만들 때는 재료의 양을 제대로 계량하는 것이 중요하다. 그런데 그러려면 눈금이 있는 투명한 계량컵을 사용해야 한다. 그리고 주방에서 안전하고 편리하게 사용할 수 있는 튼튼한 유리 제품을 만들려면 결국 붕소의 도움을 받아야 한다.
이와 관련하여 새로운 내용을 많이 알 수 있었다. 우리가 사용하는 유리는 규소와 산소 원자들이 서로 붙어 있는 물질을 주재료로 만든다. 특별한 공정을 거치지 않으면 여기에 소듐과 칼슘 원자도 약간 섞여 있는 것이 일반적이다. 예로부터 이런 성분으로 이루어진 유리를 제조해서 유리컵이나 유리창을 만드는데 사용했고, 지금까지도 그 기술이 이어지고 있다. (경주 황남대총에서 발견된 신라시대 유리그릇도 이와 같은 성분으로 이루어져있다고 한다.)
열에 잘 견디는 유리 제품은 주방을 떠나 실험실에서도 유용하게 쓰인다.
시험관이나 비커, 플라스크 같은 유리 용기들은 모두 열에 잘 견딜수록 좋다. 그리고 일단 실험을 위해서는 실험물질을 정확하게 재야 하는데, 그러려면 눈금이 그려진 투명한 유리 용기를 이용해야 한다. 용기 안에서 화학 반응이 어떻게 일어나고 있는지, 물질들이 어떻게 변해 가는지 관찰하기 위해서도, 나아가 실험 재료를 데우고 끓이고 태우는 등 여러 실험을 이해서도 투명하고 열에 강한 유리 용기가 필요하다. 그래서 모든 종류의 실험실에서 붕소를 첨가한 유리가 대단히 유용하게 사용되어지고 있다.
이렇게 열에 강한 유리 제품들은, 유리를 만들 때 붕소 성분을 약간 넣은 것이다. 규소 원자와 산소 원자 사이에 섞여 있는 소듐 원자 때문에 틈이 생길 만한 자리마다 붕소 원자의 크기는 그런 역할을 하기에 꼭 맞다.
그런데 '붕소'라고 불리기 된 이유는 '붕사'에 붕소 원자가 많이 들어있기 때문이라고 한다.
붕사는 붕소와 소귬, 수소, 산소 같은 원자들이 규칙적으로 붙어 있는 물질이다. 붕소를 붕소라는 이름으로 부르는 까닭도 붕사에 붕소 원자가 많이 들어 있기 때문이다. 영어로는 붕소를 보론이라고 한느데, 이것 역시 붕사를 보랙스라고 하는데서 유래한 이름이라고 한다.
낯설게만 느껴졌던 붕소에 대해서 알아가고 열에 강한 유리는 붕소가 들어있다는 것을 새롭게 알 수 있었다.
이렇게 주기율표 안의 원소들에 대해 알아가니 단순히 나와는 거리가 멀지만 그냥 외웠던 의미없는 영어 처럼 느껴졌던 원소기호가 이제는 각각의 쓰임과 생활 속 이야기로 의미있고 친숙하게 느껴진다.
화학에 관심이 많은 아이들이나 호기심이 많은 아이들이 읽어도 좋은 책이라는 생각이 든다. 또한, 나 처럼 뒤늦게 화학에 대한 관심과 주기율표에 대한 궁금증이 있는 분들이 읽어도 유익하고 흥미로운 시간이 되어줄 것이라고 생각되어 이 책을 소개드린다.