안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
옛날 과학자들은 물질의 구성 원소를 알아내기 위해 가장 직관적인 방법을 썼습니다.
1800년대 초, 과학자들이 물에 전기를 흘려보내는 실험을 했습니다. 물이 줄어들면서 한쪽 극에서는 수소 기체, 다른 쪽 극에서는 산소 기체가 나왔어요. 이때 나온 기체의 부피를 재보니 수소 기체가 산소 기체보다 정확히 2배 더 많이 나왔습니다. 이번엔 반대로 수소 기체 2와 산소 기체 1을 섞은 뒤 불꽃을 튀겨주었더니, 펑 하는 소리와 함께 다시 물방울이 생성되는 것을 확인했습니다.
요즘은 물처럼 일일이 전기로 쪼개지 않아도, 첨단 장비를 이용해 성분을 훨씬 빠르고 정확하게 알아냅니다.
분광 분석법은 원소마다 열이나 에너지를 받으면 자신만의 고유한 빛을 뿜어냅니다. 이 빛을 분산시켜 무지개처럼 펼쳐보면 선 모양의 띠가 나타나는데, 이 선의 위치와 개수가 원소마다 전부 다릅니다. 사람의 지문처럼 작동해서, 물질에 어떤 원소가 들어있는지 100% 식별할 수 있습니다.
질량분석법은 물질의 입자들을 전기를 띤 상태로 만든 뒤, 자기장이 흐르는 공간으로 강하게 날려 보냅니다. 꺾이는 정도를 측정해서 원자의 정확한 질량를 재고, 그 무게를 통해 원소를 찾아냅니다.
이외에도 금속원소나 금속원소를 포함하는 물질은 나트륨 노란색, 칼륨 보라색, 구리 청록색 등 고유의 불꽃색을 나타내는데, 이 불꾳색으로 원소를 확인합니다.