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요오드의 환원 - 산화반응을 이용해 비밀편지를 써 봅시다. 특별한 방법을 써야만 글씨가 보이는 편지는 받는 사람뿐 아니라 쓰는 사람도 신나게 만들어줄 겁니다.

따사로웠던 5월도 어느새 지나가고 초록이 싱싱한 6월이군요. 5월에는 어버이날, 스승의 날이 있어서 여러분은 아마도 편지쓰기에 바빴을 겁니다. 그런데 아무리 가까운 사이라도 막상 편지를 쓰려면 왠지 어색해지고 무슨 말을 써야할 지 난감하고 또 자신의 마음을 표현하기가 부끄러워지곤 합니다.

이럴 때 짧고 핵심적인 편지를 큰 종이에 써서 글씨가 사라지게 한 후에 상대에게 보내는 것은 어떨까요? 특별한 방법을 써야만 글씨가 보이는 편지는 받는 사람뿐 아니라 쓰는 사람도 신나게 만들어 줄 것입니다.

이 편지를 이용해서 친구들에게 멋있는 편지를 보내 보세요.

밀봉하지 않은 편지를 벽에 붙여두고 약 3일 정도가 지나면 무슨 글씨가 쓰여 있는지 전혀 보이지 않게 됩니다. 반면 비닐랩으로 잘 밀봉하여 붙여둔 편지는 글씨가 그대로 남아 있는 것을 볼 수 있을 겁니다.

이것으로 '사라지는 잉크'는 그 잉크 성분 중에서 요오드가 공기 중으로 날아가 버리기 때문임을 알 수 있습니다.

아가사 크리스트의 추리소설에 등장하는 백지 유언장같은 것도 이런 원리로 만들어진 것입니다. 또 '사라지는 잉크'는 중요한 외교문서나 군사목적 및 기타 비밀을 요하는 경우에도 이용되었다고 합니다.

자, 그러면 색깔이 없어지는 과정을 단계별로 알아보기로 합시다.

처음 녹말가루에 요오드팅크 용액을 떨어뜨리면 갈색의 요오드팅크가 청홍색으로 변하는 것을 볼 수 있는데, 이것은 '요오드-녹말반응'입니다. 요오드팅크 안에 들어 있는 3요오드이온(${I}_{3}^{-}$)이 녹말가루 안에 있는 아밀로오스의 긴 나선사슬 속에 갇힐 때 색깔이 변하는 것입니다.

여기에서 요오드를 환원하여 요오드 이온(${I}^{-}$) 형태로 되면 색깔이 투명해져서 사라지는 것처럼 보이는 것입니다.

그렇다면 사라진 잉크를 되살려 편지를 읽을 수 있는 방법도 알아야 하겠지요? 이것은 요오드팅크의 성분을 이용하면 쉽게 해결할 수 있습니다.

요오드팅크는 원래 요오드(${I}_{2}$)와 요오드화칼륨(Kl)을 알코올에 용해시켜 만든 것이기 때문에 요오드가 휘발하여 없어져버려도 요오드이온이 그대로 남아있게 됩니다.

이것을 적당한 방법으로 산화시키면 다시 요오드(${I}_{2}$)가 되어 갈색을 나타내게 되므로 다시 편지를 읽을 수가 있습니다. 바로 염소를 이용한 산화반응인데, 집에서 쓰는 염소계표백제 한숟가락과 식초 한숟가락을 비닐백 속에 넣어서 염소를 발생시킨 뒤 편지를 비닐백 안에 넣어주면 요오드가 만들어져 편지를 읽을 수 있게 됩니다.

준비물

녹말가루(옥수수 전분이나 밀가루도 좋다), 묽은 요오드팅크, 얕은 접시 혹은 그릇, 붓(면봉이나 나무젓가락도 괜찮다), 비닐 랩
 

실험방법

①그릇에 약간(두손가락으로 집을 만한 양)의 녹말가루를 넣는다.

②뜨거운 물을 반스푼 정도 넣고 섞는다.

③뜨거운 물을 더 넣어서 엷은 녹말용액을 만든다.

④여기에 요오드팅크 용액을 3-4방울 떨어뜨린다.

⑤용액의 색깔이 청홍색으로 변하면 얕은 접시에 옮기고 이것을 잉크로 하여 편지를 쓴다.

⑥잉크가 어느 정도 마르면 벽에 붙인다.

⑦다른 한장의 편지를 더 써서 이것은 비닐 랩으로 공기가 들어가지 않게 밀봉하여 벽에 붙여두고 결과를 비교해본다.