[일반화학개론]생활속의 화학 현상 2부






추운 겨울날 우리 주머니에는? 손난로가 함께한다. 근데, 어떻게 이런 물건이 존재할 수가 있을까?

아래의 사진같이 손난로가 미니화 되어졌다. 요즘시대의 겨울에는 그 큰난로가 우리 주머니 속으로 쏙 들어갔다. 일회용이지만 하루 종일 뜨거운손난로 또는 시간은 짧지만 사용이 반복가능한손난로..손난로에도 이렇게 여러 종류가 있다. 그 중 난방용 주머니 속의 성분으로 '철, 탄소, 섬유소, 염화물, 물'이라고 적혀져 있는 제품이 초기에 나온 손난로다. 이후에 이와 비슷한 제품의 손난로는 손으로 주무르거나 문지르는 것에 의해서 철분과 염화물 물과 탄소 등이 서로 섞이도록 만들어져 있다. 그러면 철이 녹슬기 시작하고 염화물은 그 반응을 가속화해 긴다. 물과 철분이 만나 녹슬 때보다도 그 속도는 더 빨라지고, 그러면서 열이 발생하기 시작한다.





철이 녹스는 변화는 화학 변화의 일종인데 일반적으로 화학 변화가 일어나는 경우에는 열의 발생, 또는 흡수가 일어난다. 손난로는 이 중 열이 발생하는 반응, 즉 발열 반응을 보이는 것이다. 이 열을 이용해 손난로를 만든 것이다


반복사용이 가능한 손난로, 그것의 표면을 보면 'SA'라고 쓰여 있는데, '아세트산나트륨'을 뜻한다. 아세트산나트륨은 뜨거운 물에 잘 녹는다. 그래서 굳어 버린 손난로를 끓는 물 속에 넣고 데우면 모두 녹아 투명한 용액이 된다. 이 용액이 식으면 아세트산나트륨 중 일부가 다시 고체가 되어야 하는데 그대로 녹아 있는 경우가 있다. 이 상태의 용액은 불안정하기 때문에 자극을 받으면 금방 고체로 굳어 버린다. 이 손난로 속에는 이러한 자극제로 '똑딱이' 금속이 들어 있다.


손난로가 식었을 때 똑딱이를 꺾어 주면 그 자극에 의해 순식간에 고체가 되고 그 과정에서 열이 나 따뜻한 손난로가 되는 것이다. 굳으면서 열이 나는 이유는 뜨거운 물 속에서 녹일 때 그 열이 녹은 아세트산나트륨의 결합에너지 속에 숨어 있다가 굳으면서 한꺼번에 나오기 때문이다. 아세트산나트륨 대신에 하이포(금붕어 가게에서 파는 염소제거제도 투명한 결정)를 사용해도 된다. 이렇게 우리가 익숙치 않은 화학적 성분들이 추운 겨울에도 우리의 손을 따뜻하게 해주는 것이었다.

 


앗! 딱 붙어버렸네; 순간접착제에 대하여.

물체의 표면이 아무리 매끄럽다 하더라도 현미경으로 들여다보면 매우 울퉁불퉁하다. 접착제는 접촉한 두 물체 사이의 울퉁불퉁한 틈 사이로 스며들어가 굳어서 물체 분자와 접착제 분자 사이에 강력한 분자력이 발생하여 물체를 붙게 한다. 그런데 다른 접착제와 달리 순간접착제가 빨리 붙고 강한 이유는 굳는 속도가 빠르고 분자끼리의 결합력이 매우 강하기 때문이다.



요즘 널리 사용되고 있는 가정용 순간접착제의 주성분은 메틸2-시아노아크릴라이트(Methyl2-cyanoacrylate)라는 긴 이름을 가진 물질인데, 보통 액체 상태이며 아주 적은 양의 수분이라도 닿기만 하면 순간적으로 분자끼리 서로 결합하여 매우 단단하게 굳어지는 성질이 있다. 물체의 표면이나 공기 중에는 약간의 수분이 포함되어 있어서, 접착할 표면에 약간만 발라주면 수분과 반응하여 순간적으로 굳어져서 접착된다. 만일 건조하거나 순간접착제의 양을 너무 많이 사용하면 잘 굳어지지 않게 되는데, 이 때에는 물을 조금 뿌려주면 잘 굳어진다 이렇게 간단한 원리가 순간접착제에 내포되어 있다. 시아노아크릴라이트라는 물질이 우리에게 익숙하지는 않지만 우리 편한 생활속에는 우리가 잘 알지 못하는 물질들이 많다.


하지만 잘알지 못하기에 위험요소도 있는법이다. 메틸2-시아노아크릴라이트는 인체에 해롭지는 않으나 냄새가 약간 자극적이고 눈을 따갑게 하는 성질이 있다. 순간접착제를 사용하다가 피부에 묻었을 경우는 무리하게 떼지 말고 따뜻한 물에서 비벼 떼어내거나, 아세톤이나 매니큐어 제거제를 사용하여 닦아낸다. 만일 눈에 들어간 경우에는 눈을 문지르거나 아세톤 등으로 씻어내서는 절대 안되며 깨끗한 물로 반복해서 씻고 의사의 진단을 받는 것이 하지만 앞에서 언급했다시피 간단한 화학의 원리로 우리에게 편함을 주는 접착제가 우리 인체에는 좋은 영향을 끼치는 물질이 아니기 때문에 너무 가까이 하는 것은 좋지 않음을 알 수있다.





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