녹슨 동전을 새것처럼 만드는 방법

방구석 과학실 : 빛나는 동전의 탄생

요즘은 현금을 사용할 일이 거의 없습니다. 심지어 실물 카드가 없더라도 앱카드결제, QR 인식 결제 등으로 충분히 결제가 가능하므로 지갑 없이 핸드폰만 들고 다니기도 합니다. 그래도 저는 약간의 현금을 주머니에 넣고 다니려고 합니다. 언제 어디서 타코야끼 트럭을 마주칠지 모를 일이니까요.(물론 요즘엔 이것도 계좌이체로 진행하면 됩니다만 핸드폰을 꺼내는 게 귀찮을 수도 있으니까요.) 오늘.) 실험에는 평소에 잘 사용하지 않았던 10원짜리 동전이 필요합니다. 요새는 길거리에 10원이 떨어져 있더라도 줍지 않는 경우가 있는데 이번 실험을 위해서 평소 산책길을 눈 크게 뜨고 지나다녀 보시기를 바랍니다. 동전이 더럽다고 해서 걱정하지 마세요. 오히려 때가 많을수록 좋습니다. 더러운 동전을 반짝반짝 빛나게 해 줄 오늘의 실험을 알려드립니다.

실험 준비물

녹슨 동전, 콜라, 케첩, 치약, 마요네즈, 그릇, 면봉

실험 방법

1. 그릇에 콜라, 케첩, 치약, 마요네즈, 비눗물을 넣고 동전을 담급니다.
2. 3시간 동안 기다린 뒤, 동전을 꺼내서 표면을 물 또는 휴지로 닦습니다.
3. 어떤 동전이 깨끗해졌는지 확인합니다.

 

실험 원리

깨끗해짐의 차이는 있지만 처음에 비해서 모두 깨끗해진 것을 볼 수 있습니다.
10원짜리 동전은 구리와 아연으로 구성되어 있습니다. 동전의 주성분인 구리가 공기 중에 오래 노출되면 산소와 결합해 산화구리를 만들며 점차 광택을 잃습니다. 동전 표면의 녹을 제거하는 데에는 산화-환원 반응이 이용되었습니다.

산화

• 산소와의 결합
• 산화수의 증가
• 수소가 떨어져 나감
• 전자의 수가 줄어듦

환원

• 산소와의 분리
• 산화수의 감소
• 수소와의 결합
• 전자의 수가 늘어남

산화와 환원은 항상 쌍으로 일어나는 반응입니다. 한 원소가 산화하면 다른 원소는 환원됩니다. 세포호흡, 음식물의 발효도 모두 산화 환원 반응입니다.
콜라는 이산화탄소가 녹아있는 약산성 물질이고 케첩은 토마토와 식초를 혼합해 만든 식재료로 식초의 아세트산과 토마토 속 시트르산이라는 유기산 때문에 산성을 띱니다. 산성 물질 속 수소이온이 산화구리 안에 있는 산소와 만나면 물로 변하는 화학반응이 일어납니다. 산화구리가 산소를 잃는 환원 반응을 통해서 녹이 제거된 것입니다. 마요네즈에도 마찬가지로 식초가 들어 있고 산성이기 때문에 산화구리에서 환원 반응이 일어납니다.
치약 속에는 연마제가 들어있습니다. 치약을 현미경으로 보면 모래알처럼 아주 작은 입자들을 볼 수 있습니다. 비누 같은 계면활성제나 화학적 세정제로 입속 치아를 닦을 수 없으니 인체해 무해한 미세 연마재를 이용해 치아에 붙어 있는 물질을 닦아내는 원리입니다. 치약 속 미세한 탄산칼슘 입자가 동전 표면의 산화구리와 만나 마찰을 통해 녹을 제거합니다. 욕실 청소를 할 때도 치약을 사용하면 물 때를 잘 벗겨낼 수 있습니다. 욕실 바닥이나 세면대, 변기 등 물때가 낀 곳에 치약을 바르고 솔로 닦아내면 치약 속 연마제로 인해 잘 닦이는 것을 볼 수 있습니다.

실험 시 참고하면 좋은 사항

• 알루미늄에 구리를 씌운 새로운 10원 동전(구리 48%, 알루미늄 52%)보단 2006년 이전에 만들어진 10원 동전(구리 65%, 아연 35%)이 구리 함량이 높아 실험에 적합합니다.
• 일본 10엔 동전은 구리 95%, 아연 3~4%, 나머지는 주석으로 만들어졌습니다. 구리 함량이 더 높으니까 실험 결과도 더 잘 보이겠죠? 집에 10엔 동전이 있다면 실험에 활용해 보는 것도 좋겠습니다.
• 식초, 레몬, 오렌지주스로도 동전을 깨끗하게 만들 수 있습니다. 모두 약산성을 띄기 때문에 산화구리를 환원시킬 수 있습니다.
• 길게 담가둘수록 더 잘 닦이는 것을 볼 수 있습니다.
• 반지, 귀걸이 등 오래되어 녹슨 금속품에도 활용할 수 있습니다. 헝겊에 치약을 묻혀 녹 부분을 닦아내면 반짝이는 금속품을 다시 볼 수 있습니다.
• 동전 수집가들은 동전을 깨끗이 닦는 것을 선호하지 않는다고 합니다. 맨눈으로는 더 좋아 보일지 몰라도 실제로는 가치가 하락하고 등급이 더 낮아진다고 하네요. 오래된 동전을 만났다면 세척하기 전 몇 년도에 만들어진 동전인지, 화폐가치가 더 있는 동전인지 한 번쯤 알아보고 실험하는 것도 좋겠습니다.