알루미늄이 녹슬지 않는 이유

오래된 못이나 철로 이루어진 물체가 오랜 시간 방치된 경우 녹이 슬어 있는 것을 볼 수 있습니다. 심하면 녹물이 흘러내리기도 하죠. 이는 철이 산화되어 산화철이 되었기 때문입니다. 공기 중 산소와 화합한 것이죠. 산화철이 되면 적갈색으로 변하고 원래의 성질을 잃어버려 쉽게 부서집니다.

 

 

철이 녹스는 걸 방지하려면

철이 녹슬기 위해서는 반드시 공기 중의 산소와 물이나 수증기가 필요합니다. 이온화 경향도 높아 녹이 잘 슬죠. 그러므로 녹스는 걸 막기 위해서는 공기와 습기에 접촉하지 않게 만들어야 합니다. 도금 처리를 통해 쇠의 주변에 다른 금속을 바르거나 페인트 혹은 기름칠해서 보호막을 만들어야 합니다. 쇠로 만든 자전거를 오래 타다 보면 페인트가 벗겨지고 비에 맞게 됩니다. 그렇게 녹슬게 되죠.

 

스테인리스강

스테인리스, 스테인리스강, 스테인리스 스틸 등으로 불리는 재료는 녹이 잘 슬지 않게 만든 합금강의 일종입니다. stain은 얼룩을 less는 없음을 의미하기 때문에 이름부터 얼룩(녹)이 없다는 뜻을 가지고 있습니다.

 

 

스테인리스강은 철에 크롬이라는 금속을 혼합하여 만듭니다. 녹이 안 스는 원리는 크롬이 빠르게 산소와 반응하여 크롬 산화물을 만들어내고 이게 표면에 막을 만들어 철과 산소의 접촉을 차단하는 것입니다. 살짝 벗겨져도 다시 크롬이 빠르게 막을 생성해서 오래 녹이 슬지 않게 유지할 수 있습니다. 또 크롬산화물은 외관상으로 매끈하고 번쩍번쩍하여 상품성도 좋다고 할 수 있습니다.

 

하지만 물이나 땅속에 방치되거나, 해수 근처에서 사용하면 적갈색 녹이 슬 수 있습니다. 

 

알루미늄

알루미늄도 같은 원리를 가지고 있습니다. 오히려 알루미늄 자체는 산과 염기에 모두 쉽게 반응해서 철보다 산화가 빠릅니다. 녹이 더 빨리 슨다는 것이죠. 하지만 산화철이 적갈색 분말로 변하는 것과 달리 산화알루미늄은 안정된 피막을 표면에 형성합니다. 따라서 산화의 진전을 막는 것입니다.

 

 

하지만 자연적으로 생성되는 피막은 너무 얇아서 더 두꺼운 피막을 씌우기도 합니다. 또 강도를 높이기 위해 합금으로 사용할 때 조성에 따라 더 산화가 쉽게 발생하기도 합니다. 예전에 아이폰 6s의 뒷면이 산화되기도 했죠.

 

알루미늄은 창틀이나 냄비 같은 조리기구에도 많이 사용되고 있습니다. 이러한 조리기구에서 용출되는 알루미늄의 양은 매우 적기도 하고 체외로 배출될 수 있는 정도라고 합니다. 하지만 알루미늄의 용출을 줄이기 위해서는 토마토나 양배추같이 산도가 낮거나 간장 된장 같은 산도가 높거나 염분이 많은 식품은 오래 보관하지 않는 게 좋다고 합니다.

 

결론

다들 녹이 슬게 됩니다. 하지만 철은 적갈색으로 녹이 슬며 쉽게 부서집니다. 이를 막기 위해 도금, 페인트칠, 기름칠을 하죠. 스테인리스강은 크롬산화물을 만들어 철과 산소의 접촉을 차단합니다. 벗겨져도 다시 생성되어 오래 녹이 슬지 않습니다. 알루미늄도 산화알루미늄으로 표면에 피막을 만들어 녹의 진전을 방지합니다. 크롬산화물과 산화알루미늄은 매끈하고 투명해 상품성이 좋습니다.