원소로 보는 화학사 VOLUME 025. '원자번호 35번 브로민(Br)을 소개합니다'
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화학이야기

원소로 보는 화학사 VOLUME 025. ‘원자번호 35번 브로민(Br)을 소개합니다’

2018년 5월 23일

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사진출처: (CC) Boonekamp at Wikipedia.org

지난번 ‘원소로 보는 화학사’에서는 악마의 구리라고 불리는 ‘니켈’에 대해 소개해드렸습니다. 오늘 소개해 드릴 원소는 ‘브로민(브롬)’인데요. 백화점에서, 영화관에서, 혹은 레스토랑에서 인기 연예인이나 스포츠 선수의 모습이 담긴 커다란 포스터를 한 번쯤 보신적 있으시죠? 우리는 이것을 흔히 ‘브로마이드’라고 부릅니다. 사진감광제인 브로마이드에 이름을 남긴 원소가 바로 ‘브로민’입니다. 고귀한 빛깔을 띠고 있지만, 거기에 반전이 있는 냄새를 풍기는 원소 ‘브로민’. 그 속에 숨겨진 재미있는 화학이야기를 함께 보시죠.


원자번호 35번 ‘브로민’을 소개합니다!

생명의 근원이라 불리는 바다로부터 추출한 최초의 원소 브로민 bromine

생명의 근원이라 불리는 바다는 식재료뿐만 아니라 전력, 광물, 소금 등 다양한 자원을 인간에게 제공합니다. 이러한 바다로부터 추출한 최초의 원소가 바로 브로민(bromine)인데요. 오늘날에도 브로민이 풍부한 이스라엘의 사해에서는 바닷물에 전기를 흘리는 전기 분해를 이용해 브로민을 추출하고 생산하고 있습니다. 브로민은 상온에서 액체인 두 원소(수은, 브로민) 중 하나로, 밀도가 커서 1리터의 무게는 물 3리터의 무게와 같습니다. 모든 할로겐(17족) 원소와 마찬가지로 브로민도 비금속이지만 높은 압력에서는 반금속이 되어 전기와 열의 전도도가 좋은 편이고 금속광택을 갖습니다.

‘브로민’이 발견되기까지의 과정, 그리고 원소명의 유래

카를 야코브 뢰비히 Carl Jakob Löwig(독일의 화학자, 1803.3.17 ~ 1890.3.27), 앙투안제롬 발라르 Antoine-Jérome Balard(프랑스의 화학자, 1802.9.30 ~ 1876.3.30)

브로민은 어떻게 처음 발견된 것일까요? 1826년, 프랑스의 앙투안제롬 발라르는 농축된 염호 물에 염소가스를 작용시켜 적갈색의 액체, 브로민을 얻었습니다. 하지만 실제로는 발라르가 이 액체를 얻기 한 해 전인 1825년에 독일의 카를 야코브 뢰비히가 동일한 방법으로 이 원소를 발견했습니다. 그때 당시 이 두 사람은 모두 화학자 중에서도 젊은 화학자 축에 속했습니다. 안타까운 사실은 이보다도 훨씬 이전에 독일의 대화학자 리비히 또한 이 적갈색 액체를 분석할 기회가 있었으나, 그는 이를 염화요오드로 착각하여 브로민을 발견하진 못했다는 것입니다. 하지만 그는 자신의 실수를 인정하고 그때의 실수를 교훈으로 삼았다고 합니다.

‘브로민’이라는 원소명은 냄새라는 뜻의 그리스어 ‘bromos’에서 유래한 것입니다. 이처럼 색이 아닌 냄새를 따서 원소명을 명명한 경우는 아주 드문 경우인데요. 이런 점을 미루어볼 때 브로민이 얼마나 독특한 냄새를 풍기는지 짐작해 볼 수 있습니다.

‘브로민’은 어디에 사용될까요?

사진감광제인 브로마이드

사진감광제인 브로마이드

앞서 잠깐 소개해드린 것처럼 브로민은 백화점에서, 영화관에서, 혹은 레스토랑에서 볼 수 있는 인기 연예인이나 스포츠 선수의 모습이 담긴 커다란 포스터, ‘브로마이드’와도 연관이 있습니다. ‘브로마이드’는 필름 사진을 현상할 때 쓰는 감광제 ‘브로민화은(실버 브로마이드)’에서 나온 용어인데요. 브로민화은은 이름 그대로 브로민과 은의 화합물입니다.

고귀함을 상징하는 색, 로열 퍼플

고귀함을 상징하는 색, 로열 퍼플

고동, 소라, 우렁이 등껍질이 나선형으로 된 조개류의 껍질에는 브로민이 농축돼 있습니다. 고대부터 조개류에서 이러한 보라색 염료를 추출하여 사용하기 시작했습니다. 이 염료는 브로민을 함유한 유기물로 ‘디브로모인디고’라고 합니다. 특히, 지중해의 조개류에서 추출되는 염료를 티리언 퍼플(Tyrian purple)이라고 합니다. 이는 구약성서에도 등장합니다. 수천 개의 조개 껍질에서 고작 1g 정도의 브로민이 추출됐기 때문에 왕족과 귀족만이 쓸 수 있었습니다. 그래서 브로민의 색을 ‘로열 퍼플(royal purple)’이라고 불렀고, 보라색은 이때부터 고귀함의 상징이 되기도 했습니다.

만능 물질

만능 물질

브로민은 Y 염색체를 파괴해 성불구로 만든다는 무시무시한 설이 있어 유해한 원소라는 인식이 매우 강합니다. 그럼에도 20세기 초중반에는 화합물 제조, 살충제, 소독제, 진정제, 정신병 치료제, 소화기 등에 널리 사용되었습니다. 하지만, 환경오염을 일으키고 오존층을 파괴한다는 사실이 밝혀지면서 사용이 금지되었습니다. 오늘날에는 섬유가 불에 탈 때 연기 발생을 줄이고 연소 속도를 늦추는 난연제로 주로 사용합니다. 화염 저항 보호복의 색이 주로 남색과 보라색인 이유도 이 때문입니다. 최근에는 우리 몸에 아주 적게나마 반드시 필요한 원소라는 사실이 밝혀져 브로민을 이용한 치료제 개발에 관심이 집중되고 있습니다.


한 눈에 보는 ‘브로민’ 정보요약

오늘은 강하고 자극적인 냄새가 나지만 만능 물질이기도 한 원소 ‘브로민’에 대해 소개해드렸는데요. 다음 ‘원소로 보는 화학사’에서는 최근 ‘라돈 침대’, ‘라돈 화분’ 파문의 시발점이 된 원소 ‘라돈’에 대해 낱낱이 파헤쳐 여러분의 궁금증을 해결해 드릴게요!

 

 

<내용 출처> 누구나 쉽게 배우는 원소 (그림으로 배우는 118종 원소 이야기)/원소의 세계사 (주기율표에 숨겨진 기상천외하고 유쾌한 비밀들)/원소가 뭐길래 (일상 속 흥미진진한 화학 이야기)/Big Questions 118 원소 (사진으로 공감하는 원소의 모든 것)

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