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금속 속에 숨어 있는 아름다운 문양

하나의 표면으로만 보이는 금속에 산(酸)을 접촉시키면 숨겨진 결정구조 보여

산(酸) 테스트는 1850년대의 골드러시 시대에 유명해졌다. 광산업자들이 발견한 금속을 금인지 아닌지 판별하는데 이를 활용한 것.

산에 접촉시켰을 때 거품이 나는 금속은 금이 아니었다. 하지만 금이 아닌 금속도 흥미롭고 아름다운 문양을 만들어냈다.

순수한 금속은 식으면서 복잡하게 맞물린 결정 모양으로 굳는다.

하지만 그 결정은 너무 완벽하게 맞물려 있어 보이지 않는다. 육안으로는 전혀 빈틈이 없는 하나의 표면으로만 보일 뿐이다. 하지만 산에 접촉시키면 숨겨진 결정구조가 보인다.

순수한 금속을 공구상점에서 구할 수 있는 염산 같은 강한 산 속에 넣으면 수소를 배출하면서 녹는다.

다만 금은 불활성이기 때문에 수소도 배출하지 않으며, 거품을 일으키지도 않는다.
산은 금속을 균일하게 녹이지 않고 금속 결정이 결합하면서 생긴 아주 미세한 골짜기 부위부터 녹이기 시작한다.

이 때문에 금속 표면에는 빛의 방향에 따라 어둡고 밝은 색 무늬가 생긴다. 금속 표면을 돌리면 이 무늬는 반짝거린다. CD 뒷면에서도 볼 수 있는 빛의 회절현상 때문이다. 회절 현상이란 빛의 파동이 물체의 뒷면에까지 돌아 들어가는 것을 말한다.

필자는 순수한 아연과 알루미늄 표본을 가지고 실험해 보았다. 왜냐하면 이 금속들은 주물로 떠진 다음 식으면서 비교적 커다란 내부 결정이 생기기 때문이다.



아직 보지는 못했지만 촛대나 금속제 접시 같은 가정용품들을 산 테스트 하면 멋진 결정 구조가 나올 것이라고 생각한다. 아내를 위해서라도 그런 결정구조를 빨리 보았으면 좋겠다. 안 그러면 새로 산 주방용품을 염산에 담구는 일이 생길지도 모르니까.






순수한 금속을 산으로 테스트

‘부글부글.’ 아연 표본을 염산이 든 비커에 넣자 염산이 아연을 녹이면서 수소 기포가 발생하고 내부의 결정구조가 드러났다.

○ ACHTUNG! ○

농도 짙은 염산은 대부분의 공구상점에서 구할 수 있지만 유해한 물질이다. 어린이들의 경우 성인이 감독하더라도 절대 취급해서는 안 된다.

환기가 잘 되는 곳에서 작업하고, 안전장갑과 미국표준협회(ANSI) 인증을 받은 보안경을 항상 착용해야 한다. 그리고 염산 병에 붙어 있는 모든 안전관련 주의사항을 읽고 따라야 한다.

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