중화반응과 우리 생활

산+염기→물+염 위산의 성분은 염산(HCl)으로 강한 산성을 띤다. 우리가 복용하는 제산제에는 탄산수소나트륨(NaHCO3), 수산화마그네슘(Mg(OH)2), 탄산수소칼륨(KHCO3) 등 약한 염기성 성분이 들어 있어 염산과 중화반응을 일으켜 속쓰림을 줄일 수 있다. 다음은 제산제 가운데 수산화마그네슘의 중화반응이 일어나는 반응식을 나타낸 것이다. 2HCl＋Mg(OH)2 → MgCl2＋2H2O 중화반응은 산과 염기가 반응, 물과 염류를 만드는 것이다. 이 가운데 산은 물에 녹아 수소이온(H＋)을, 염기는 물에 녹아 수산화이온(OH－)을 내놓은 물질이다. 중화반응은 주변의 온도상승, 전류의 변화, 지시약의 색 변화 등을 통해 확인할 수 있다. 이중 전류 세기의 경우 중화반응을 통해 물의 양은 증가하지만 물 속에 녹아 있는 이온 수는 줄어들어 점점 약해지게 된다. 특히 지시약의 색 변화는 중화반응을 눈으로 확인할 수 있는 가장 손쉬운 방법이다. 보통 염기성에서 작용하는 지시약인 페놀프탈레인 용액을 이용한다. 먼저 페놀프탈레인 용액을 염기성 용액에 넣으면 색깔이 붉은색을 나타낸다. 여기에 산성 용액을 넣어주면 어느 시점부터 용액의 색깔이 무색으로 변하게 된다. 페놀프탈레인 용액이 중성에서는 무색이 되기 때문이며, 이는 결국 중화반응이 일어났다는 사실을 증명해 준다.

염산과 양잿물을 먹어도 멀쩡한 이유 맹독성 물질인 염산이나 양잿물로 알려진 수산화나트륨을 먹으면 인체에 치명적인 영향을 미치게 된다. 그러나 염산과 수산화나트륨을 각각 같은 양으로 섞어 마시면 어떤 일이 일어날까. 정답은 ‘아무일도 없다.’이다. 산과 염기 사이에 중화반응이 일어나 염산과 수산화나트륨의 독성은 깨끗이 사라지고, 인체에 무해한 소금물로 변하기 때문이다. 그렇다면 보통 사람의 경우 위벽 세포가 산성인 위산에 끄떡없이 견딜 수 있는 이유는 무엇일까. 이는 세포가 특수한 점액으로 감싸져 있기 때문이며, 위산에 의해 세포가 죽더라도 위벽 세포는 시간당 3억개씩 새롭게 생성되기 때문에 큰 문제가 되지 않는다. 여기서 주의해야 할 점은 속이 쓰릴 경우 제산제를 너무 많이 복용해서는 안 된다는 것이다. 속쓰림의 원인으로는 소화성 궤양이 대표적이지만, 지속적으로 제산제를 복용할 경우 위염이나 위암 등 더욱 심각한 병의 증세를 모르고 지나칠 수 있다. 또 제산제에 포함된 염기가 다른 약물과 위장에서 결합해 약물 흡수를 방해할 수 있어 다른 약물과 다른 시간대에 복용하는 것이 바람직하다.

생활 속에서 활용되는 중화반응의 예로는 또 어떤 것들이 있을까. 우선 생선회를 먹을 때 레몬즙을 뿌리는 것도 이에 해당한다. 생선에서 나는 비린내는 암모니아에 의해 발생하는 아민이라는 물질이 유발하며, 이 물질은 약한 염기성을 띠고 있다. 여기에 시트르산이라는 약한 산성 물질을 포함하는 레몬즙을 뿌려주면 아민과 중화반응이 일어나 비린내를 제거할 수 있는 것이다. 또 우리가 벌에 쏘이거나 개미에 물렸을 경우 살갗이 벌겋게 부어오르고 따갑게 된다. 이 때 상처 부위에 암모니아수를 바르면 통증이 가라앉는다. 이 역시도 벌이나 개미의 침 속에 들어 있는 산성 물질이 염기성 물질인 암모니아수와 중화반응을 일으킨 것이다. 아울러 푹 시어버린 김치에 소다(Na2CO3)를 넣으면 신맛을 없앨 수 있다. 산성을 띠고 있는 신 김치에 염기성 성분인 소다를 넣으면 신맛을 중화시켜 김치의 맛을 살릴 수 있기 때문이다. 이렇듯 중화반응은 다양한 방법으로 경험할 수 있다. 게다가 중화반응을 이용하는 다양한 방법들이 개발되고 있어 앞으로는 더욱 많은 분야에서 이 원리가 적용될 것으로 보인다.