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알칼리 금속 빅뱅

알칼리 금속들은 물과 만나면 격렬히 반응한다. 폭발력이 가장 센 금속은 뭘까

리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘 등 주기율표의 맨 왼쪽에 위치한 원소들은 물과 만나면 폭발성 수소가스를 생성한다. 반응의 강도는 주기율표에서의 순서가 뒤에 있을수록 강하다. 일례로 리튬은 지글지글 끓을 뿐이지만 세슘은 즉각 강력히 폭발한다.

그렇다면 세슘의 폭발력이 가장 셀까. 아니다. 수년 전 영국의 과학방송프로그램 ‘브레이니악’에서 알칼리 금속의 폭발을 다루며 세슘을 사용했는데 생각만큼 거대한 폭발을 일으키지 않자 다이너마이트를 사용해 조작을 시도, 물의를 빚은 적도 있다.

알칼리 금속의 폭발력은 금속의 온도가 수소가스를 발화시킬 수 있는 온도에 얼마나 빨리 도달하는지에 좌우된다.


리튬이 폭발하지 않는 것도 수소의 발화점인 약 500℃에 절대 도달하지 않기 때문이다. 반면 칼륨, 루비듐, 세슘은 거의 즉시 수소 발화점에 도달할 정도로 빠르게 가열된다. 그래서 폭발은 빨리 일어나지만 생성된 수소가스의 양이 적어 폭발규모가 작다.

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가장 볼만한 것은 단연 나트륨이다.

물과 접촉하면 다량의 수소가스를 뿜어내는데다 단 몇 초만에 점화시켜 버린다. 위력 또한 대단해서 천둥 같은 폭발음을 내며 물에 용융된 나트륨 덩이들을 사방으로 흩뿌린다. 다만 구경거리로써는 으뜸이지만 적절한 안전장치 없이 실험을 했다가는 자칫 영원히 시력을 잃을 수도 있음을 명심해야 한다.

미국 속담에 ‘이론상, 이론과 실제의 차이는 없다’는 말이 있다. 하지만 현실은 그렇지 않다. 가장 저렴하고 독성도 적은 알칼리 금속인 나트륨을 호수 속에 던져 넣어 본다면 그 의미를 실감할 수 있을 것이다.






세슘의 폭발력은 칼륨보다 헐씬 크다. 하지만 나트륨에 비하면 두 금속의 폭발은 그야말로 새발의 피에 불과하다.

WARNING
알칼리 금속의 취급에는 고급 화학지식이 필요하다. 폭발실험은 극도로 위험하며 물에 녹은 금속 파편들이 튀어 피부나 눈에 접촉하면 실명할 수 있다.

파퓰러사이언스
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