원소로 보는 화학사 Vol.043. '원자번호 51번 안티모니(sb)를 소개합니다.'

원자번호 51번 ‘안티모니’를 소개합니다!

안티모니(antimony)는 자연계에 존재하는 양이 매우 적습니다. 지금은 전 세계 생산량의 약 88%가 중국에서 산출되고 있습니다. 기원전 4000년 무렵 도자기에 사용되었고, 고대 이집트에서는 눈썹 화장에 널리 쓰였다는 기록이 파피루스에 남아 있습니다. 중세에는 설사를 유발하는 변비약으로 쓰이기도 했습니다. 심지어 안티모니로 만든 약은 대변과 함께 그대로 빠져나와 다시 씻어서 사용할 수 있었기 때문에 ‘영원의 알약(everlasting pill)’이라 불렸습니다. 하지만 안티모니의 독성이 밝혀지면서 사용이 금지되었습니다. 안티모니는 페트병에 농축되어 중독을 유발한다는 보고도 있어 오늘날에는 산업 분야 외에 잘 쓰이지 않습니다. 안티모니의 사용 분야는 아래쪽에서 더 자세히 소개해 드릴게요.

‘안티모니’가 발견되기까지의 과정, 그리고 원소명의 유래

고대에서는 안티모니의 황화물을 아이섀도에 이용했고, 중세시대에는 연금술사들이 즐겨 사용했으며 다양한 연구도 이루어졌습니다. 1600년경에 금속으로서의 존재가 알려지기는 했지만, 납이나 주석 등 다른 원소와 혼동되기도 했답니다. 금속 상태에서는 납과 구분하기 어려워 16세기에 이르러서야 성공적으로 분리, 보고됐습니다.

안티모니는 대체로 다른 물질에 섞여서 존재하기 때문에 ‘반대’라는 뜻의 그리스어 ‘anti-‘와 ‘고독’이라는 뜻의 ‘monos’를 합해 이름 지어졌습니다. 원소기호 ‘Sb’는 안티모니 함량이 높은 휘안석(stibnite)에서 유래했습니다.

‘안티모니’는 어디에 사용될까요?

스코틀랜드에서는 기원전 4000년에 만들어진 꽃병에 안티모니가 함유되어 있었고, 고대 이집트에서는 안티모니로 도금된 도구를 사용했습니다. 황화안티모니(휘안석)의 검은색 분말은 눈썹먹이나 아이섀도로 여성들이 주로 애용했습니다. 클레오파트라가 사용한 아이섀도에는 안티모니와 황이 들어있었다고 합니다. 안티모니는 독성이 있음에도 불구하고 중세에는 약재로도 이용했는데요. 삼산화안티모니와 타타르산(주석산)의 화합물(토주석)을 해독제로 사용하거나 변비약으로 금속 안티모니의 정제를 사용하기도 했습니다.

안티모니는 여러 광물 또는 금속과 혼합되는 성질이 강해 합금 형태로 널리 사용됩니다. 납-안티모니 합금은 배터리, 금속 활자, 무연 납땜, 뇌관, 총알, 전선, 차폐재, 피복 등으로 쓰입니다. 화학적으로는 염산, 황산, 질산 등의 강산보다 약 100억 배 강한, ‘마법의 산(magic acid)’이라 불리는 초강산 ‘플루오르안티모니산(HSbF6)’을 제조하는 데도 쓰입니다.

이처럼 안티모니는 다양한 분야에 널리 사용되고 있지만 독성 때문에 환경적으로, 생물학적으로 조심스러운 부분이 있습니다. 지각에 존재하는 양도 적기 때문에 대체할 물질을 찾는 데 많은 노력을 기울이고 있습니다.

오늘은 난연제와 납축전지 극판 등에 쓰이는 독성이 큰 준금속 원소 ‘안티모니(Sb, 원자번호 51번)’를 소개해 드렸습니다. 다음 ‘원소로 보는 화학사’에서는 방사능 연구를 크게 발전시킨 원소이자 재미있는 일화가 많은 원소 ‘라듐(Ra, 원자번호 88)’에 담긴 흥미로운 화학이야기로 찾아올게요. 많이 기대해 주세요.

<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)