d라이브러리

엄청나게 강한 산이면서도 부식력은 약해 유리병에도 보관할 수 있는 신물질이 개발됐다.

미국 리버사이드 소재 캘리포니아대 크리스토퍼 리드 교수팀이 개발한 ‘카보란산’은 만나는 어떤 분자에게든 자신의 수소이온을 내준다. 수소를 내주는 경향이 클수록 강산이므로 카보란산은 ‘산(酸) 중의 산’인 셈이다.

보통 강산은 부식력도 강하다. 황산을 옷에 떨어뜨리면 그 자리에 구멍이 뚫리는 것도 그 때문이다. 그런데 카보란산은 그렇지 않다. 왜 그럴까.

부식력은 수소이온을 내주고 음이온을 띠게 된 분자의 반응성 때문이다. 예를 들어 불화수소산(HF)은 유리병도 녹인다. 유리는 이산화규소(SiO₂)로 이뤄져 있는데 불소 음이온(${F}^{-}$)이 규소를 공격해 유리가 녹는 것.

그러나 수소이온을 내놓은 카보란산의 음이온(${CB}_{11}$${Cl}_{11}^{-}$)은 그 자체가 대단히 안정한 구조를 이루기 때문에 반응성이 매우 낮다. 카보란산의 구조를 보면 탄소와 11개의 붕소 원자가 꼭지점에 위치하는 정20면체다. 리드 교수는 “이 구조는 원자들이 가장 안정한 상태로 존재하게 한다”며 “카보란산은 석유정제나 제약 등 많은 분야에 쓰일 수 있을 것”이라고 말했다.