은색으로 반짝반짝 빛나는 도시락에 밥과 반찬을 담으면 먹음직하게 보이지요. 그리고 역시 은색을 가진 수저와 식기 및 포일!
모두 알루미늄 제품입니다.
더 정확하게 말하면 조심스럽게 산화시켜 많은 화학물질에 내성을 가진 산화알루미늄이지요.
실제로 알루미늄은 상당히 반응성이 큰 금속이므로 공기 중에 내버려두면 쉽게 산화됩니다.
또한 김치 등의 산에도 녹으며 알칼리에도 녹지요.
그러므로 식기, 수저, 도시락, 포일 등은 산화시켜 내성을 가지게 하여야 합니다.
그리고 다행스러운 일인데 알루미늄 이온의 전자들은 모두 짝지어 있으므로 자성을 가지지 않고 색도 가지지 않고 있지요.
그래서 산화알루미늄이 아름답게 보이는 은색을 가지고 있는 것입니다.
또한 알루미늄은 밀도가 비교적 작으므로 여러 용도에 사용되고 있습니다.
예를 들면 창공을 가로질러 날아가는 항공기의 주요 부품에 알루미늄 합금인 두랄루민이 사용되고 있지요.
한편 지각에도 알루미늄이 광물의 형태로 많이 존재하고 있지요.
산소, 규소 다음으로 많으며 약 7.4% 정도입니다.
주로 규소와 같이 산화물 형태로 존재하고 있지요.
그런데 규소는 산소와 결합할 수 있는 네 개의 전자를 가지고 있지만 알루미늄은 세 개의 전자만 가지고 있으므로 전하를 맞추기 위하여 다른 금속들이 필요합니다.
즉 석영은 순수한 산화규소 (SiO2)이지만 정장석에는 K이온이 필요하지요.
정장석의 화학식은 다음과 같습니다.
K[AlSi3O8]
사장석은 K 대신 Na와 Ca가 포함되어 있으며 이들은 고용체를 이루고 있습니다.
즉
Na[AlSi3O8]과 Ca[Al2Si2O8]의 고용체입니다.
(Na2, Ca)[Al2Si2O8]
한편 전하 균형을 위하여 V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 이온 등이 존재하면 유색광물인 휘석, 감람석, 각섬석이 되는 것이지요.
이런 석영, 장석, 운모, 휘석, 감람석, 각섬석들의 광물이 혼합되어 암석을 만드는 것입니다.
예를 들면 석영, 운모, 장석이 혼합되면 화강암이 됩니다.
물론 암석에는 이들 조암광물이 아닌 다른 성분이 존재하기도 하지요.
암염은 소금으로 이루어져 있고 방해암, 석회암, 대리암은 탄산칼슘으로 이루어져 있습니다.
강, 호수, 바다에서 탄산칼슘이 침전되어 오랜 세월 동안 굳어지면 퇴적암인 방해암, 석회암이 만들어지면 이들이 열과 압력으로 변성되며 구조가 보다 치밀한 대리암이 됩니다.
대리암은 중국 남부에 타이계 종족들이 건국한 대리국에 많이 분포하고 있으므로 이름에 붙여졌지요.
지금까지 이야기한대로 알루미늄은 지각에 많이 존재하고 있습니다.
그러나 흔히 사용되고 있는 철, 구리, 아연, 크로뮴, 니켈, 은, 금, 백금 등과는 달리 알루미늄은 탄소 등의 환원제와 혼합하여 가열하는 방법으로는 순수하게 만들 수 없습니다.
전기에 관한 지식과 기술이 어느 정도 축척된 후 알루미늄의 장제가 가능해졌지요.
1825년에 전기분해로 만든 칼륨(포타슘)―수은 아말감으로 환원시켜 알루미늄을 만들었지만 이 과정은 아주 돈이 많이 필요하였으므로 알루미늄은 일반인들은 보지도 만지지도 다루지도 못하는 귀금속이었지요.
지금처럼 알루미늄이 흔해진 것은 1886년에 홀과 에루에 의하여 독자적으로 알루미늄을 값싸게 만들 수 있는 홀-에루 공정이 등장한 이후였지요.
이때부터 알루미늄은 주방에서 흔히 볼 수 있는 금속이 된 것입니다.
그런데 안 좋은 소식은 이렇게 애용되고 있는 알루미늄이 인체에 들어가면 치매가 생길지도 모른다는 연구 결과이지요.
아직 알루미늄과 치매와의 상관관계가 명확해진 것은 아니므로 과도하게 두려워 할 필요까지는 없겠지만.
그리고 최근에 문제가 되고 있는 산성비에 의해 암석 중의 알루미늄이 용출되어 상당한 문제를 만들고 있습니다.
용출된 알루미늄이 물고기를 비롯한 수서 동물의 아가미를 손상시키고 있으며 많은 조각품 등의 문화제가 손상되고 있습니다.
이미 귀중한 문화제들은 야외가 아닌 박물관 실내에 전시되고 있지요.
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