농촌에서는 칼슘 화합물로 산성 토양의 토질을 개선한다
석회질 비료의 주성분은 탄산칼슘으로 산성 토양을 개선하는 효과와 함께 식물이나 과일에 칼슘성분을 공급해 주는 역할도 한다. 생석회라 부르는 산화칼슘(CaO)도 토질개선에 이용되기도 한다. 산화칼슘에 물을 부으면 수산화칼슘으로 변하면서 많은 열이 발생(약 63.7 kJ/mol)한다. 수분이 많이 포함된 축산폐수 혹은 폐기물에 산화칼슘을 넣으면 열이 발생하고, 열에 의해서 물이 증발을 하게 되면 폐기물의 수분 함량을 줄일 수 있다. 폐기물을 건조한 상태로 변형시키는 것만으로도 폐기물의 무게와 부피를 현저히 줄일 수 방법이 된다. 따라서 산화칼슘을 보관할 때, 습기를 피하고 물이 닿지 않도록 주의를 해야 한다. 일본 농촌에서 과수원에 사용하려고 창고에 쌓아둔 산화칼슘 더미에 고양이가 오줌을 누는 바람에 불이 나서 창고가 소실되는 사고도 있었다고 한다.
탄산칼슘은 산과 만나면 이산화탄소를 발생시킨다
필자가 초등학교 4학년 때 총각으로 부임하셔서, 학급 담임을 맡으셨던 박창남 선생님께서는 부족한 과학기구를 가지고도 학생들에게 실험을 즐겨 보여 주시곤 했다. 어느 날 분필 가루에 액체를 부어서 발생한 기체를 모으시더니 촛불이 켜 있는 병에 물을 붓듯이 매우 조심스럽게 부으셨다. 놀랍게도 불이 꺼져 버리는 것이었다. 후에 과학시험을 볼 때 그 실험 결과에 대해서 다음과 같이 물으셨다. “기체를 부으면 촛불이 어떻게 되겠는가?” 건방지게도 “켜진다의 반대”라고 답을 썼고, 선생님께서 오답으로 처리하셨던 기억이 생생하다. 지금 생각해 보면 액체는 산 용액이었을 것이고, 탄산칼슘이 주 성분인 분필과 산이 반응하여, 이산화탄소 기체가 발생했을 것이다. 공기보다 무거운 이산화탄소는 병의 밑부분에서 채워지기 시작해서 촛불의 높이 이상이 되면 산소를 차단하여 불이 꺼졌던 것이었다. 그 분이 보여주신 재미난 과학에 빠져 오늘까지 과학 속에서 즐겁게 헤매고(?) 있다. |