안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
거울을 만드는 과정에서 은을 입히는 공정은 흔히 은거울 반응이라고 불리는 화학적 환원 반응을 이용합니다. 핵심은 용액 속에 녹아 있는 은 이온이 전자를 얻어 투명한 유리 표면에 고체 금속 은으로 달라붙게 만드는 것입니다.
먼저 질산은 용액에 암모니아수를 가하면 암모니아성 질산은 용액, 즉 톨렌스 시약이 만들어집니다. 이 과정에서 은 이온은 암모니아 분자 두 개와 결합하여 암모늄 은 착이온 상태로 액체 속에 안정적으로 존재하게 됩니다. 단순히 질산은 상태로 두는 것보다 이렇게 착이온을 형성해야 은 이온이 급격하게 침전되지 않고 유리 표면에 고르게 석출될 준비를 마칠 수 있습니다.
본격적인 반응을 위해 여기에 포도당이나 알데하이드와 같은 환원제를 첨가합니다. 환원제는 자신이 산화되면서 가지고 있던 전자를 은 착이온에게 내어주는 역할을 합니다. 전자를 받은 은 착이온은 전하를 잃고 원래의 금속 은 원자로 변하게 됩니다. 이렇게 환원된 은 원자들이 유리 표면의 미세한 굴곡에 달라붙어 서로 엉겨 붙으면서 아주 얇고 매끄러운 은박 층을 형성합니다.
결과적으로 무색투명했던 유리 표면에는 가시광선을 거의 완벽하게 반사하는 금속 은 막이 형성되어 거울이 됩니다. 이 과정은 용액의 농도와 온도를 정밀하게 조절해야만 은이 뭉치지 않고 거울처럼 매끄러운 반사면을 얻을 수 있는 섬세한 공정입니다. 결국 거울 제작은 전자를 주고받는 산화 환원 반응을 통해 액체 속의 은을 고체 금속으로 되살려내는 화학의 마법이라고 할 수 있습니다.