철물점에서 파는 화학약품으로 1 페니 동전의 표면을 벗겨보자.
저금통에 한 푼씩 넣는 것 말고 1 페니 동전으로 해볼 만한 더 재미있는 일은 없을까? 염산을 이용해 보자.
1982년 전에는 1 페니 동전의 성분 중 95%가 구리였다. 그런데 구리 값이 올라 은행에서 100달러를 1 페니 동전으로 바꾸어 녹인 다음 구리로 팔면 100달러 이상을 받을 수 있었다.
그래서 정부에서는 동전의 가운데는 저렴한 아연으로 하고, 양쪽 면만 얇은 구리판으로 만들었다.
이렇게 동전이 두 가지 다른 물질로 돼 있으면 이를 분리해 보고 싶은 호기심을 자극한다. 파퓰러사이언스의 테어도어 그레이는 자신의 가족과 잘 알고 지내는 고등학생 닐스로부터 방법을 배웠다.
철물점에서 보통 염산으로 알려져 있는 염화수소는 콘크리트 세척제로 판매된다. 하지만 이 약품은 아연으로 된 1 페니 동전의 중심부를 녹여 1,000분의 1인치 두께에 불과한 구리 박막을 동전의 원래 이미지를 유지한 채 떼어낼 수 있도록 한다.
이것은 아연이 구리보다 반응성이 훨씬 높기 때문이다. 염화수소에 넣으면 아연은 급속히 산화돼 용액에 녹는 아연 이온이 된다.
반짝이는 아연 동전은 그대로 둔 채 구리만 제거해 보면 어떨까? 구리를 녹일 정도의 산이면 아연은 훨씬 더 빨리 녹아버리기 때문에 산으로는 그렇게 할 수 없다.
그런 일이 가능할까 의구심도 들었지만 그레이의 친구인 화학자 트리그비가 청산가리와 과황산염을 이용하는 방법을 생각해냈다.
가능하긴 하지만 절대로 집에서 해서는 안 될 실험이다. 실험 과정에 사용되는 독극물은 시내 한 블록안의 모든 사람을 살상할 수 있을 정도로 유독하기 때문이다.
이 두 가지 방법을 통해서 그동안의 궁금증을 해결할 수 있었다.
미국 조폐국에서 만들어 낸 동전을 아이슬란드의 화학자와 미국인 10대 아이가 분리해낼 수 있음이 입증된 것이다.
주의!
농축된 염산은 일반 철물점에서 쉽게 구할 수 있지만 상당히 위험한 물질이다. 어른들이 보고 있더라도 절대로 아이들이 만져서는 안 된다.
통풍이 잘 되는 곳에서 장갑을 낀 채 해야 한다. 염산이 튀었을 경우를 대비해 보호 안경을 끼어야 하고, 병에 적힌 안전상의 지시사항을 잘 읽고 그대로 따라야 한다.
MAKE A PENNY SHELL
1. 1982년 이후에 발행된 1 페니 동전 테두리를 흰 아연이 드러날 때까지 줄에 문지른다.
2. 보호 장구를 착용하고 동전을 작은 그릇에 담긴 염산 희석액에 떨어뜨린다.
3. 거품 발생이 멈출 때까지 15~60분을 기다린다.
4. 그릇에 수돗물을 틀어 염산을 싱크대의 배수구로 빼낸 뒤 동전을 수거한다. [물을 바로 염산에 부으면 안 된다. 염산이 끓어오르며 얼굴에 튈 수도 있다.]
5. 물을 배수구로 몇 분간 흘려보내 동전의 양쪽 표면과 염산을 씻어낸다.
● 사라진 동전 동영상을 보려면 popsci.com/graymatter 참조.
● 그레이의 과학실험에 관한 보다 자세한 사항은periodictable.com 참조.
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