크롬산칼륨 (Potassium Chromate)
쉽게 풀면
크롬산칼륨은 물에 잘 녹는 노란색 결정입니다. 은 이온과 만나면 붉은 벽돌색을 띠는 크롬산은 침전을 생성하는데, 이 침전은 염화은 침전보다 늦게 생기는 성질이 있습니다. 이런 특성을 이용하면 염화 이온을 질산은으로 적정할 때, 흰 염화은 침전이 다 생긴 뒤에야 비로소 붉은색 침전이 나타나는 순간을 종말점으로 삼을 수 있습니다.
왜 중요한가
크롬산칼륨은 염화 이온 농도를 질산은 적정으로 측정하는 모르법(Mohr method)에서 색 변화를 통해 종말점을 알려주는 지시약 역할을 하며, 수질 분석이나 식품의 염분 측정 등에 실질적으로 활용됩니다. 모르법은 조건에 따라 정확도가 달라지는데, 시료가 산성이면 크롬산이온이 다이크로뮴산이온으로 바뀌어 크롬산은 생성이 늦어지고, 알칼리성이 강하면 은 이온이 산화은으로 침전해버려 정확한 종말점을 얻지 못하므로 중성 부근에서 적정해야 하는 조건 자체가 중요한 교육 포인트로 다뤄집니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
노란 지시약이 붉은색으로 바뀌는 순간을 기준 삼아 소금물 속 염소 이온의 양을 계산했다는 뜻입니다.
강물 속에 녹아있는 염소 이온의 양을 재서 물이 얼마나 짠지 확인했다는 의미입니다.
조금 더 깊게 보면
질산은 적정에서 은 이온은 염화 이온과 먼저 결합해 용해도가 더 낮은 흰색 염화은(AgCl) 침전을 만들고, 염화 이온이 모두 소모된 뒤에야 크롬산 이온과 결합해 붉은색의 크롬산은(Ag2CrO4) 침전을 형성합니다. 이 용해도 차이가 모르법의 원리입니다. 크롬산은 침전이 붉게 보이는 것은 침전량이 극히 미량이어도 눈에 띄기 때문이며, 실제로 종말점에서 크롬산은은 화학양론적으로 매우 적은 양만 생성되어 적정 오차의 원인 중 하나로 지적되기도 합니다. 이 오차를 줄이기 위해 지시약의 농도를 낮게 유지하고, 매 실험마다 지시약만 넣은 공시험(blank test)으로 보정값을 구하는 절차가 함께 쓰입니다.
주의할 점
크롬산칼륨은 6가 크로뮴 화합물로 유독물질에 해당하며 발암 우려가 있으므로 피부 접촉과 분진 흡입을 피하고 보호장비를 착용해야 하며, 폐액은 별도로 수거해 처리해야 합니다.