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QR코드를 스캔하면 염화암모늄 결정 석출 실험과정을 볼 수 있습니다. http://m.scienceboard.co.kr/contents/view/14786

‘어른’이란 뭘까요. 막내기자는 요즘 눈이 올 때 한숨이 나온다면 어른이 아닐까 생각합니다. ‘어휴 저걸 누가 다 치우려나’ ‘퇴근길 막히겠네’ 등 생각할 것이 많다 보니 눈을 마냥 반길 수 없는 거죠. 이번 실험은 한때는 눈을 좋아했던, 혹은 아직 눈을 좋아하는 여러분을 위해 따뜻한 방 안에서 아무 걱정 없이 할 수 있는 눈놀이를 준비했습니다.

눈은 물이 대기 중에서 결정화해 내리는 현상이죠. 이번 실험에서는 물 대신 염화암모늄을 결정화해볼 겁니다. 염화암모늄은 건전지의 전해질, 식품첨가물 등으로 활용하는 화학물질입니다. 학교 화학실험의 단골 소재이기도 해서, 실험실이나 과학교구 쇼핑몰 등에서 찾아볼 수 있습니다. 물의 온도가 높아질수록 염화암모늄을 녹일 수 있는 양이 늘어납니다. 물(용매)에 염화암모늄(용질)을 최대한 녹인 상태를 포화라고 하는데요, 예를 들어 물 100mL를 포화 상태로 만들 수 있는 염화암모늄의 양은 0℃일 때 29.4g, 100℃일 때는 74.1g입니다.

 
이를 이용해 용매의 온도를 조절하는 것만으로 염화암모늄을 용액에서 분리할 수 있습니다. 100℃의 물에 염화암모늄을 74.1g 녹입니다. 이후 온도를 0℃까지 낮추면 최대한 녹을 수 있는 양이 29.4g로 줄어들면서 나머지 44.7g은 다시 고체 상태로 분리됩니다. 이를 석출이라고 부르죠.

설명이 복잡했습니다만, 사실 이번 실험의 매력은 쉽다는 겁니다. 우선 뜨거운 물을 준비합니다. 정수기에서 나오는 뜨거운 물도 좋고, 물을 끓여 사용해도 좋습니다. 그다음 숟가락으로 염화암모늄을 적당히 ‘때려 넣으면’ 됩니다. 염화암모늄을 넣을 때는 중간중간 섞어 가면서 염화암모늄이 다 녹는지 확인해야 해요. 수용액을 아무리 휘저어도 바닥에 녹지 않은 염화암모늄이 남아있어야 포화용액이라고 할 수 있죠. 포화용액이 완성되면 예쁜 용기에 용액을 따라 주세요. 

염화암모늄의 석출은 생각보다 순식간에 일어납니다. 용기를 얼음물에 담근 뒤 살살 흔들어가면서 기미를 살펴주세요. 그럼 잠시 뒤 투명하던 수용액에 흰색 결정이 눈송이처럼 생겨납니다. 자세히 관찰하면 염화암모늄 결정이 점점 커지는 모습도 볼 수 있어요. 소복이 쌓이는 염화암모늄 눈송이를 보니 아이처럼 설레는 기분이 듭니다. 어쩌면 마음속에 눈을 보며 기뻐하는 아이 하나쯤 남겨둬도 좋을 것 같지 않나요?