안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
철이 녹슬면 무게가 줄어들 것 같지만 실제로는 더 무거워집니다. 그 이유는 철이 녹스는 과정이 공기 중의 산소, 그리고 물과 결합하는 화학 반응이기 때문입니다. 순수한 철에 주변에 있던 산소와 수분이 달라붙어 산화철이라는 새로운 물질을 만들기 때문에, 결합한 산소와 물의 무게만큼 전체 무게는 늘어나게 됩니다. 밀폐된 상자 안에 철을 넣고 녹슬게 한 뒤 무게를 재보면 처음보다 확실히 무거워진 것을 확인할 수 있습니다.
그렇다면 왜 우리 눈에는 철이 깎여 나가며 가벼워지는 것처럼 보일까요? 철은 녹이 슬면 부피가 부풀어 오르고 성질이 아주 푸석푸석하게 변합니다. 이 때문에 자전거나 철제 가맹점의 녹슨 부위를 만지면 붉은 가루가 쉽게 부서져 떨어져 나가게 됩니다. 일상생활에서는 이렇게 녹슨 겉면이 바람에 날아가거나 바닥에 떨어져 손실되므로, 시간이 지날수록 철제 제품 자체는 얇아지고 가벼워진다고 느끼는 것입니다.
결론적으로 화학적인 반응만 놓고 보면 산소가 더해져 무게가 늘어나는 것이 맞고, 일상에서 부서져 떨어져 나가는 가루까지 생각하면 제품 자체는 가벼워진다고 볼 수 있습니다. 시각적인 착각과 실제 화학 반응의 차이에서 오는 흥미로운 현상입니다.