석회수 (Limewater)

한 줄 정의: 수산화칼슘(Ca(OH)2)을 물에 녹여 만든 포화수용액으로, 이산화탄소가 존재하면 뿌옇게 흐려지는 성질을 이용해 이산화탄소 검출 실험에 표준적으로 쓰이는 시약입니다.

쉽게 풀면

석회수는 소석회라고도 불리는 수산화칼슘을 물에 녹인 맑고 투명한 용액입니다. 수산화칼슘은 물에 잘 녹지 않는 편이라 포화 용액을 만들어도 농도가 낮지만, 그 낮은 농도만으로도 충분히 반응성을 보입니다. 이 용액에 이산화탄소 기체를 통과시키면 물에 녹지 않는 흰색의 탄산칼슘 앙금이 생기면서 용액이 뿌옇게 흐려지는데, 이 현상이 매우 뚜렷하고 관찰하기 쉬워 교육용 실험에서도 자주 쓰입니다.

왜 중요한가

석회수는 호흡 실험이나 연소 실험에서 발생한 기체에 이산화탄소가 포함되어 있는지를 간단하고 확실하게 확인하는 표준 시약으로 쓰입니다. 화학뿐 아니라 생물학, 환경과학 논문에서도 이산화탄소 발생 여부를 정성적으로 보여주는 손쉬운 방법으로 언급됩니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"발효 과정에서 발생한 기체를 Limewater에 통과시켜 이산화탄소 생성 여부를 정성적으로 확인하였다."

발효할 때 나온 기체가 이산화탄소인지 석회수의 흐려짐으로 판단했다는 뜻입니다.

"호기 시료를 석회수에 통과시킨 결과 백탁 현상이 관찰되어 이산화탄소의 존재를 확인하였다."

날숨 속에 이산화탄소가 들어 있음을 석회수가 뿌옇게 변하는 것으로 보여주었다는 의미입니다.

조금 더 깊게 보면

석회수에 이산화탄소를 통과시키면 Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3↓ + H2O 반응이 일어나 물에 녹지 않는 탄산칼슘이 침전으로 생성되어 용액이 뿌옇게 흐려집니다. 다만 이산화탄소를 과량으로 계속 통과시키면 탄산칼슘이 물에 녹는 중탄산칼슘(Ca(HCO3)2)으로 바뀌어 다시 맑아지는 현상도 나타나므로, 실험 시 기체를 얼마나 통과시키는지에 따라 결과가 달라질 수 있습니다. 석회수는 공기 중 이산화탄소와도 서서히 반응하므로 밀폐 용기에 보관해야 합니다.

주의할 점

석회수 자체는 묽은 수산화칼슘 용액으로 위험성이 크지 않지만, 강염기성 용액이므로 눈이나 피부에 튀지 않도록 주의해야 합니다. 오래 두면 공기 중 이산화탄소와 반응해 표면에 막이 생기므로 사용 전 상태를 확인하는 것이 좋습니다.