안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
석회수에 이산화 탄소를 넣으면 물에 녹지 않는 흰색 침전물인 탄산 칼슘이 생성되며, 이 미세한 고체 입자들이 빛을 산란시키기 때문에 용액이 뿌옇게 흐려집니다.
석회수는 수산화 칼슘이 물에 녹아 있는 투명한 알칼리성 수용액입니다. 여기에 이산화 탄소가 녹아 들어가면 탄산 칼슘과 물이 생성 됩니다. 탄산 칼슘은 조개껍데기, 달걀껍데기, 석회암의 주성분과 동일한 무기화합물입니다. 반응으로 만들어진 탄산 칼슘은 물에 대한 용해도가 극히 낮아 이온 상태로 녹아있지 못하고 미세한 흰색 고체 입자로 정출됩니다.
투명했던 용액 내부에 수많은 탄산 칼슘 입자가 통과하는 빛을 모든 방향으로 산란하기 때문에 우리 눈에는 용액이 흰 우유처럼 뿌옇게 보이게 됩니다. 이미 뿌옇게 변한 석회수에 이산화 탄소를 멈추지 않고 과량으로 계속 불어넣으면, 뿌옇던 용액이 다시 맑고 투명해집니다.
물에 녹지 않던 탄산 칼슘이 과량의 이산화 탄소와 반응하여 물에 매우 잘 녹는 탄산수소 칼슘 상태로 변해 이온으로 풀어지기 때문입니다. 자연에서 석회암지대에 석회동굴이나 종유석이 형성되는 과정도 바로 이 화학 반응에 기반합니다.