소금으로 PVC 파이프 만든다? [우리가 몰랐던 과학 이야기] (172)

우리가 평소 요리할 때 사용하는 소금(사진)이 살균 소독제와 PVC(Polyvinyl chloride·폴리염화비닐) 제품을 만드는 원료라는 사실, 알고 있었나요? 소금물을 전기분해하면 염소와 가성소다가 만들어지는데, 바로 이 염소와 가성소다가 제지 및 식품가공, 섬유, 폐수처리, 석유화학 및 첨단소재 산업 등에 광범위하게 쓰입니다. 오늘은 우리 생활에서 어떤 제품들이 소금을 원료로 만들어졌는지 알아보도록 하겠습니다. 

◆전기분해란?

출처=네이버 지식백과

전기분해는 화합물에 전압을 걸어 전기화학적으로 물질을 분해하는 것을 의미하는데요. 

전해질 용액에 전극을 담그고 전류를 흘려주면 양이온은 음극 쪽으로, 음이온은 양극 쪽으로 이동하여 각각의 성분 물질로 나누어지는데, 이러한 현상을 전기 분해라고 합니다.

◆소금물에서 수소와 염소로!

소금물을 분해하여 수소와 염소를 얻는 전기분해 화학식

소금물에는 나트륨 이온(Na+)과 염소 이온(Cl-), 그리고 물(H2O)에서 분리된 수소 이온(H+)과 수산화 이온(OH-)이 존재합니다. 

소금물엔 담근 전극에 전류를 가하면 음극(-)에는 양(+)의 성질을 띠는 수소 이온(H+)이 끌려가 전자를 얻어 수소 기체(H2)가 생성되고, 양극(+)에는 음(-)의 성질을 띠는 염소 이온(Cl-)이 끌려가 전자를 잃고 염소 기체(Cl2)가 생성됩니다. 

그리고 나트륨 이온(Na+)과 수산화 이온(OH-)이 만나 가성소다(NaOH)가 만들어집니다.

이렇게 만들어진 염소와 가성소다는 우리 생활에 꼭 필요한 제품들로 만들어지는데요. 어떤 제품이 있는지 살펴보겠습니다. 

◆PVC

An image of some plastic pipes in a warehouse

우리 주변에서 가장 많이 접하는 플라스틱 제품 중 하나가 바로 PVC인데요. 파이프부터 장화, 우비, 비치 백, 장판, 벽지, 인조가죽 등 생활용품부터 건축자재까지 다양한 분야에서 이용되고 있습니다. 

PVC의 원료 중 하나인 VCM(염화비닐·Vinyl Chloride Monomer)은 에틸렌을 소금물(염소)과 반응시켜 만드는데요. VCM과 프로필렌을 반응시키면 PVC가 만들어집니다. 

◆락스

살균과 소독의 중요성이 더욱 강조되고 있는 요즘 살균제로 가정에서도 쉽게 활용되고 있는 제품이 있습니다. 바로 락스(사진)입니다. 

락스는 차아염소산나트륨(NaOCl·Sodium Hypochlorite·HYPO)으로, 수산화나트륨 용액에 염소 가스를 흡수시켜 만듭니다. 여기서 수산화나트륨은 소금물을 전기분해하여 만들어집니다. 

◆비누

매일 손과 얼굴을 씻을 때 사용하는 비누(사진)의 원료에도 바로 소금이 숨어 있는데요. 비누에 들어 있는 수산화나트륨(Sodium Hydroxide), 즉 가성소다(NaOH)입니다. 가성소다는 단백질을 분해하는 성질이 있어 때를 녹이고 피부의 기름 성분을 없애는 데 효과를 발휘합니다. 

비누뿐만 아니라 가성소다가 들어 있는 세탁 세제, 샴푸에도 소금이 숨어 있습니다.

한화솔루션은 국내 최초로 CA(염소·가성소다)를 생산하기 시작했으며, 국내 시장 점유율 1위를 차지하고 있는데요. 최근 소금물을 분해해 염소와 가성소다를 추출하는 수전해 기술을 통해 신에너지인 수소를 물에서 직접 생산하는 친환경 기술을 연구·개발(R&D)하기 시작했습니다. 우리 생활을 편리하게 해주는 제품을 넘어, 환경을 생각한 신재생 에너지 생산까지 그 영역을 넓히고 있는 한화솔루션의 CA 기술에 많은 응원 보내주길 바랍니다. 

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