물생활 수돗물 염소 제거 방법 총정리
물생활 수돗물 염소 제거 방법 총정리
물생활을 하다 보면 수돗물에 함유된 염소(Cl-)와의 전쟁이 시작됩니다. 염소는 정수처리과정에서 각종 세균을 죽이기 위해 사용하는 약품입니다. 가정에서 사용하는 수돗물은 염소 처리를 통해 깨끗하게 소독된 물이기 때문에 코를 가까이 대면 약품 냄새를 맡을 수 있습니다. 소독제로써 염소는 사람에게 꼭 필요하지만, 수생 생물에게 매우 치명적이기 때문에 항상 유념해야 하는 물질입니다. 심할 경우 염소로 인한 쇼크사가 발생할 수 있으므로 반드시 염소를 제거한 물을 어항에 넣어주어야 합니다. 그래서 오늘은 물생활을 하면 고민할 수밖에 없는 염소 제거 방법에 대해 다루어보고자 합니다.
수돗물에 존재하는 염소의 형태
수돗물에 염소성분이 있다고 해서 Cl- 형태로 존재하는 것이 아닙니다. 수돗물에 존재하는 염소를 유리잔류염소라고 하는데, 유리잔류염소는 염소가 물에 녹아 생성하는 차아염소산(Hypochlorous acid, HOCI)과 차아염소산이온(Hypochlorite ion, OCl-)을 의미합니다.1) 즉, 수돗물 속의 염소는 HOCl, OCl- 형태로 존재하고, 이들은 pH와 수온에 따라 그 비율이 달라집니다.
염소 제거 방법
공기 중으로 날려버리기
수돗물의 염소 성분을 없애기 가장 쉬운 방법 중 하나로, 물생활하는 가정에서 가장 많이 사용하는 방법입니다. 양동이에 수돗물을 받아두고 하루정도 방치하면 수돗물에 있던 염소는 공기 중으로 날아갑니다. 염소는 휘발성이 강하기 때문에 물을 공기 중에 노출시키는 것만으로도 없앨 수 있습니다. 24시간이 지나면 83%, 48시간이 지나면 97.6%가량 제거된다고 합니다.2) 이 방법은 가장 간편하고 쉽지만, 물을 보관할 용기와 공간이 필요하고, 최소 24시간 정도의 시간이 소요된다는 단점이 있습니다.
팔팔 끓이기
수돗물을 끓여서 마시는 사람도 많습니다. 염소는 휘발성이 강하기 때문에 물을 팔팔 끓이면 물속에 용해되어 있는 염소가 공기 중으로 방출됩니다. 물을 2분 정도 끓이면 85%의 염소 성분이 제거되고, 15분 이상 끓이면 98.2%가 제거된다고 합니다.2) 따라서 수돗물을 끓인 다음 식혀서 사용해도 되지만, 물을 끓이고 식히는 과정이 번거롭기 때문에 이 방법보다는 양동이에 물을 받아 24시간 방치한 후 사용하는 사람들이 더 많습니다.
활성탄으로 제거
활성탄은 물을 정화해 주는 것으로 잘 알려져 있습니다. 활성탄 표면에 유해물질이 붙잡히게 되면서 물속의 특정 물질이 걸러지는 원리입니다. 염소 또한 활성탄에 흡착하기 때문에 수돗물에 활성탄을 담가 두면 염소를 제거할 수 있습니다. 수돗물에 숯을 하루 동안 담가 놓은 뒤 식용하는 것이 이와 같은 이유입니다. 물 1L당 15g의 활성탄을 사용할 경우 잔류염소 제거율이 95% 이상이라는 연구 결과도 있습니다.3) 하지만 활성탄은 한번 사용하면 재사용이 어렵고 가격도 저렴하지 않아서 염소 제거를 위한 소모품으로 사용하기에는 무리가 있습니다. (참고로 활성탄은 고온가열처리로 재가공이 가능하지만 가정집에서 활성탄을 재활용하는 것은 배보다 배꼽이 더 커지는 상황입니다.)
염소제거제 투입
수족관에 가면 쉽게 구입할 수 있는 것이 바로 염소제거제입니다. 가격도 저렴한 편입니다. 양동이에 수돗물을 받은 다음 적량의 염소제거제를 넣고 잘 섞어주면 염소 성분이 제거됩니다. 이 제품은 염소 성분을 쏙쏙 뽑아서 없애는 것이 아니라 염소제거제 내의 특정 물질과 염소를 반응시켜 기타 다른 화합물로 만들어내는 원리입니다. 즉, 염소의 특성을 제거해 줌으로써 염소를 없애는 효과를 보는 것이죠. 정해진 양의 염소제거제를 넣고 수돗물과 잘 섞어준 다음, 약 3시간 정도 후에 바로 사용할 수 있습니다.
염소제거제로 많이 사용하는 화합물은 싸이오황산나트륨(sodium thiosulfate, Na2S2O3)입니다. 이 물질은 앞서 설명한 것처럼 수돗물에 존재하는 염소 성분과 결합하여 생물에게 해롭지 않은 다른 화합물을 만들어냅니다. 아래 반응식은 유리잔류염소인 차아염소산과 싸이오황산나트륨의 반응식입니다. 두 화합물이 반응하면 NaCl(소금), H2SO4(황산), HCl(염산)이 생성되는 것을 확인할 수 있습니다.
4 HOCl (aq) + Na2S2O3 (aq) + H2O (l) → 2 NaCl (aq) + 2 H2SO4 (aq) + 2 HCl (aq)
황산과 염산은 강산이기 때문에 해당 생성물이 수생 생물에게 또 다른 영향을 미치지 않을까 걱정할 수도 있지만, 생성되는 양이 적고 물에 희석되기 때문에 악영향을 미치지는 않습니다.
수돗물에 잔류하는 염소를 제거하는 방법은 다양하지만, 대부분 상온에 물을 방치하여 염소를 날리거나 급하면 염소제거제를 사용하는 것 같습니다. 수질 변화에 민감한 수생 생물을 키우는 경우, 특별히 더 신경 써주어야 하는 부분이 염소 제거입니다. 물잡이가 어려운 만큼 신경을 많이 써서 즐거운 물생활하시기 바랍니다.
참고문헌
1) 먹는물수질공정시험기준 전부개정(안), 환경부 국립환경과학원 자료 p104 발췌
2) 동아일보 온라인 기사 '수돗물 냄새 원인은 ‘잔류염소’ … 소독 돕지만 건강 해칠 수도' 일부 내용 발췌
3) Studies on the removal of residual chlorine in seawater by activated carbon