[화학이랑 놀자!] 금속의 불꽃 반응, 아름다운 색 만들죠

"펑! 펑!" 큰 소리를 내며 까만 밤하늘을 예쁘게 수놓는 불꽃놀이를 본 적 있나요? 어떤 폭죽은 꽃이나 별 모양을 만들고, 또 어떤 것은 폭포수처럼 쏟아져 내리기도 하지요. 색깔도 알록달록 다양해요. 불꽃놀이에 사용하는 폭죽은 어떻게 이렇게 다양한 색깔을 낼까요?

◇금속의 불꽃 반응과 불꽃색

폭죽이 다양한 빛을 내는 건 그 속에 들어 있는 금속 가루 때문이에요. 금속 물질을 겉불꽃에 넣었을 때 금속마다 특정한 불꽃색을 띠거든요. 이 현상을 '불꽃 반응'이라고 해요.

금속 원자가 불꽃에 닿으면, 열을 받아 에너지가 높아지면서 불안정한 상태가 돼요. 불안정해진 원자는 빛을 내뿜으며 에너지가 낮아지고, 다시 안정된 원래의 상태로 돌아오지요.

금속 가루를 겉불꽃에 넣었을 때, 에너지를 모았다가 내뿜는 정도는 금속에 따라 달라요. 금속마다 서로 다른 양의 에너지가 빛을 내면서 빠져나오는 것이기 때문에 빛도 각각 다른 색을 나타내요. 이 특정한 색깔을 '불꽃색'이라고 한답니다.

불꽃색은 두 가지 금속을 섞어서 만들기도 해요. 예를 들어, 빨간 금속과 파란 금속을 폭죽에 함께 섞어 넣어 하늘로 쏘아 올리면 보라색 불꽃을 볼 수 있어요.

아주 옛날, 금속의 종류가 많지 않았던 시절에는 불꽃놀이도 몇 가지 색으로밖에 할 수 없었대요. 하지만 18세기에 들어 금속의 종류가 많이 발견되자 지금처럼 다양한 색으로 더 아름다운 불꽃놀이를 즐길 수 있게 되었답니다.

지학사아르볼 '참 잘했어요 과학 5권 약이야? 독이야? 화학제품'
(김희정 글, 정인하 그림)