酸산과 鹽基염기

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【深化심화】물의 自動자동 이온化화와 pH ｜ 12hwahak-0403 ｜ 12hwahak-0404

■ 10統통科과2-01-04: 代表的대표적인 酸산·鹽基염기 物質물질의 特徵특징을 알고, 酸산과 鹽基염기를 混合혼합할 때 나타나는 中和중화 反應반응을 生活생활 속에서 利用이용할 수 있다.

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酸산과 鹽基염기

食醋식초와 레몬즙은 시고, 비누를 푼 물은 미끈거리며 쓴맛이 납니다. 위에서는 强강한 酸산이 分泌분비되고, 하수구 洗淨劑세정제는 머리카락을 녹입니다. 겉으로 드러나는 性質성질은 제각각이지만, 水溶液수용액 속에 어떤 이온이 들어 있는지를 따라가면 이 物質물질들을 酸산과 鹽基염기라는 두 무리로 나눌 수 있습니다.

아레니우스의 定義정의

酸산이나 鹽基염기를 녹인 물에는 電流전류가 흐릅니다. 물에 녹을 때 이온으로 나뉜다는 뜻입니다. 19세기 末말 아레니우스는 이 點점에 着眼착안하여 물에 녹아 水素수소 이온($H^+$)을 내놓는 物質물질을 酸산, 水酸化수산화 이온($OH^-$)을 내놓는 物質물질을 鹽基염기로 定義정의했습니다.

酸산마다 陰음이온은 다르지만 $H^+$는 共通공통이고, 鹽基염기마다 陽양이온은 다르지만 $OH^-$는 共通공통입니다. 아래에서 볼 酸산의 共通공통된 性質성질은 모두 $H^+$에서, 鹽基염기의 共通공통된 性質성질은 모두 $OH^-$에서 나옵니다. 한편 酸산마다 다른 陰음이온은 그 酸산만의 固有고유한 性質성질을 만듭니다. 鹽酸염산의 $Cl^-$은 $Ag^+$와 만나 흰색 沈澱침전을 만들고, 黃酸황산의 $SO_4^{2-}$는 $Ba^{2+}$와 만나 흰색 沈澱침전을 만듭니다.

實際실제로 물속의 $H^+$는 홀로 있지 않고 물 分子분자와 結合결합하여 하이드로늄 이온($H_3O^+$)으로 存在존재합니다. 高等學校고등학교 水準수준에서는 便宜上편의상 $H^+$로 씁니다.

酸산의 性質성질

酸산의 水溶液수용액은 공통적으로 신맛이 납니다. 혀의 신맛 感覺감각은 $H^+$에 反應반응하는 것이어서, 食醋식초의 아세트산과 레몬의 시트르산은 種類종류가 달라도 똑같이 시게 느껴집니다.

마그네슘·亞鉛아연·鐵철 같은 金屬금속을 넣으면 水素수소 氣體기체가 發生발생합니다. 金屬금속이 電子전자를 잃어 陽양이온이 되고 $H^+$가 그 電子전자를 받아 $H_2$가 되는 酸化還元산화환원 反應반응입니다. 따라서 水素수소보다 이온化화 傾向경향이 작은 구리·銀은은 묽은 鹽酸염산과 反應반응하지 않습니다.

大理石대리석이나 달걀껍데기의 主成分주성분인 炭酸탄산칼슘을 넣으면 二酸化炭素이산화탄소가 發生발생합니다. $H^+$가 炭酸탄산 이온($CO_3^{2-}$)과 結合결합하여 炭酸탄산이 되고, 不安定불안정한 炭酸탄산이 곧바로 물과 二酸化炭素이산화탄소로 分解분해되기 때문입니다.

水溶液수용액에 이온이 있으므로 電流전류가 흐르며, 푸른색 리트머스 종이를 붉게, BTB 溶液용액을 노랗게 바꿉니다. 指示藥지시약의 색이 바뀌는 것도 $H^+$가 指示藥지시약 分子분자와 反應반응하기 때문이며, 그 原理원리는 아래 指示藥지시약에서 다룹니다.

鹽基염기의 性質성질

鹽基염기의 水溶液수용액은 쓴맛이 나고 만지면 미끈거립니다. 미끈거리는 것은 $OH^-$가 皮膚피부의 蛋白質단백질과 脂肪지방을 分解분해하기 때문으로, 하수구 洗淨劑세정제가 머리카락을 녹이는 것도 같은 性質성질을 利用이용한 것입니다. 强강한 鹽基염기는 皮膚피부와 눈에 심한 損傷손상을 줄 수 있습니다.

미끈거림의 正體정체를 조금 더 들여다보면 鹽基염기의 特徵的특징적인 反應반응 하나가 드러납니다. 油脂유지는 글리세롤 하나에 脂肪酸지방산 세 개가 이어진 物質물질인데, 水酸化수산화나트륨 水溶液수용액과 함께 加熱가열하면 이 連結연결이 끊어지면서 脂肪酸지방산의 나트륨鹽염과 글리세롤이 생깁니다. 이 脂肪酸지방산 나트륨이 바로 비누이며, 이 反應반응을 비누化화라고 합니다.

鹽基性염기성 溶液용액이 손에 묻으면 皮膚피부 表面표면의 기름이 같은 方式방식으로 비누가 되므로 미끈거리게 느껴지는 것입니다. 옛날에 재를 우린 잿물에 기름을 끓여 비누를 만든 것도, 재에 든 炭酸탄산칼륨이 물에 녹아 鹽基性염기성을 띠기 때문입니다.

鹽基염기는 酸산이 金屬금속과 反應반응하듯 特定특정 物質물질과 反應반응해 氣體기체를 내기도 합니다. 鹽化염화암모늄 같은 암모늄鹽염에 水酸化수산화나트륨 水溶液수용액을 넣고 加熱가열하면 $OH^-$가 $NH_4^+$에서 $H^+$를 빼앗아 암모니아 氣體기체가 나옵니다. 이 氣體기체가 물에 젖은 붉은색 리트머스 종이를 푸르게 바꾸므로, 어떤 物質물질에 $NH_4^+$가 들어 있는지 確認확인하는 方法방법으로 쓰입니다.

알루미늄은 酸산뿐 아니라 水酸化수산화나트륨 같은 强강한 鹽基염기 水溶液수용액과도 反應반응해 水素수소를 發生발생시킵니다. 알갱이 形態형태의 하수구 洗淨劑세정제 가운데에는 水酸化수산화나트륨에 알루미늄 조각을 섞은 製品제품이 있는데, 물에 넣으면 水素수소 氣泡기포가 막힌 곳을 휘젓고 反應熱반응열이 기름 덩어리를 녹이는 것을 돕습니다. 이때 생긴 水素수소는 불이 붙을 수 있으므로 洗淨劑세정제를 쓸 때 불을 가까이 해서는 안 됩니다.

鹽基염기의 水溶液수용액에도 이온이 있어 電流전류가 흐르며, 붉은색 리트머스 종이를 푸르게, BTB 溶液용액을 파랗게, 페놀프탈레인 溶液용액을 붉게 바꿉니다. 이번에는 $OH^-$가 指示藥지시약 分子분자에서 $H^+$를 빼앗아 색이 바뀝니다.

鹽基염기 가운데 물에 잘 녹는 것을 따로 알칼리라고 부르기도 합니다. 水酸化수산화나트륨·水酸化수산화칼륨은 물에 잘 녹지만, 水酸化수산화마그네슘·水酸化수산화구리(II)는 물에 거의 녹지 않습니다.

아레니우스 定義정의의 限界한계

암모니아($NH_3$)는 分子분자 안에 $OH$가 없는데도 水溶液수용액이 鹽基性염기성을 띱니다. 물 分子분자에서 $H^+$를 받아 $OH^-$를 만들기 때문입니다.

이처럼 酸산과 鹽基염기의 反應반응을 $H^+$를 주고받는 關係관계로 보면 더 많은 物質물질을 說明설명할 수 있습니다. 1923秊년 브뢴스테드와 로리는 $H^+$를 내놓는 物質물질을 酸산, $H^+$를 받는 物質물질을 鹽基염기로 定義정의했습니다. 위 反應반응에서 물은 $H^+$를 내놓으므로 酸산, $NH_3$는 $H^+$를 받으므로 鹽基염기입니다. 같은 물이 鹽酸염산과 만나면 $H^+$를 받아 $H_3O^+$가 되므로 鹽基염기로 作用작용합니다. 어떤 物質물질이 酸산인지 鹽基염기인지는 相對상대에 따라 달라질 수 있는 것입니다.

생선 비린내의 原因원인인 트라이메틸아민, 炭酸水素탄산수소나트륨 같은 物質물질이 鹽基염기처럼 行動행동하는 것도 이 定義정의로 說明설명됩니다. 아래에서 生活생활 속 中和중화를 다룰 때 登場등장하는 事例사례 相當數상당수가 여기에 該當해당합니다.

强酸강산과 弱酸약산

같은 濃度농도의 鹽酸염산과 食醋식초에 電極전극을 넣으면 鹽酸염산 쪽에 電流전류가 훨씬 세게 흐르고, 마그네슘 리본을 넣으면 鹽酸염산에서 氣泡기포가 훨씬 活潑활발하게 發生발생합니다. 鹽酸염산은 물에 녹아 거의 모두 이온으로 나뉘지만, 아세트산은 一部일부만 이온으로 나뉘기 때문입니다.

물에 녹아 대부분 이온화하는 酸산을 强酸강산, 一部일부만 이온화하는 酸산을 弱酸약산이라 합니다. 鹽基염기도 같은 基準기준으로 强鹽基강염기와 弱鹽基약염기로 나눕니다.

强弱강약과 濃淡농담은 다른 槪念개념입니다. '强酸강산'은 이온화하는 比率비율이 크다는 뜻이고, '濃진한 酸산'은 녹아 있는 酸산의 量양이 많다는 뜻입니다. 아주 묽은 鹽酸염산은 强酸강산이지만 濃度농도가 낮고, 氷醋酸빙초산은 弱酸약산이지만 濃度농도가 매우 높아 皮膚피부에 닿으면 火傷화상을 입힙니다.

代表的대표적인 酸산·鹽基염기 物質물질

代表的대표적인 酸산

濃진한 黃酸황산을 묽힐 때는 반드시 물에 黃酸황산을 조금씩 부어야 합니다. 黃酸황산이 물에 녹을 때 熱열이 많이 發生발생하므로, 黃酸황산에 물을 부으면 少量소량의 물이 瞬間的순간적으로 끓어 黃酸황산이 튀어 오릅니다.

代表的대표적인 鹽基염기

固體고체 水酸化수산화나트륨은 潮解性조해성 때문에 뚜껑을 꼭 닫아 保管보관해야 하며, 空氣공기 중의 二酸化炭素이산화탄소와도 反應반응하여 炭酸탄산나트륨으로 變변합니다.

指示藥지시약과 pH

指示藥지시약

水溶液수용액의 酸性산성·中性중성·鹽基性염기성에 따라 색이 變변하는 物質물질을 指示藥지시약이라 합니다. 指示藥지시약 自體자체가 弱약한 酸산이나 鹽基염기여서, $H^+$를 얻거나 잃으면 分子분자 構造구조가 바뀌어 흡수하는 빛의 波長파장이 달라지기 때문입니다.

變色변색 範圍범위

指示藥지시약 分子분자는 $H^+$를 가진 形態형태와 잃은 形態형태가 서로 다른 색을 띱니다. pH가 낮으면 앞의 形態형태가, 높으면 뒤의 形態형태가 대부분을 차지하고, 둘이 비슷하게 섞이는 區間구간에서는 中間중간색이 나타납니다. 이 區間구간을 變色변색 範圍범위라 하며, 指示藥지시약마다 位置위치가 다르고 폭은 대개 pH 2 內外내외입니다.

變色변색 範圍범위를 보면 指示藥지시약마다 區別구별할 수 있는 것과 없는 것이 갈립니다. 페놀프탈레인은 pH 8 以上이상에서야 붉어지므로 中性중성과 酸性산성을 區別구별하지 못하고, 메틸 오렌지는 pH 4 附近부근에서 이미 노랗게 바뀌므로 弱약한 酸性산성부터 鹽基性염기성까지를 區別구별하지 못합니다. 中性중성을 基準기준으로 酸性산성과 鹽基性염기성을 가르려면 變色변색 範圍범위가 pH 7에 걸친 BTB나 페놀 레드가 알맞습니다. 目的목적에 맞는 指示藥지시약을 골라야 하는 理由이유입니다.

티몰 블루는 分子분자가 $H^+$를 두 段階단계에 걸쳐 잃기 때문에 强강한 酸性산성과 弱약한 鹽基性염기성에서 두 번 색이 바뀝니다. 페놀프탈레인은 pH가 12~13을 넘는 强강한 鹽基性염기성에서 構造구조가 다시 바뀌어 색을 잃으므로, 濃진한 水酸化수산화나트륨 水溶液수용액에 떨어뜨리면 붉은색이 서서히 옅어집니다.

萬能만능 指示藥지시약과 pH 試驗紙시험지

變色변색 範圍범위가 서로 다른 指示藥지시약을 섞으면 넓은 pH 範圍범위에 걸쳐 색이 連續的연속적으로 바뀌는 萬能만능 指示藥지시약을 만들 수 있습니다. 티몰 블루, 메틸 레드, BTB, 페놀프탈레인을 섞은 것이 代表的대표적으로, pH가 높아짐에 따라 붉은색, 朱黃주황색, 노란색, 초록색, 파란색, 보라색 順순으로 바뀝니다. 이를 종이에 스며들게 하여 말린 것이 pH 試驗紙시험지이며, 젖은 試驗紙시험지의 색을 標準표준 색표와 견주면 pH를 1 單位단위 程度정도까지 읽을 수 있습니다.

天然천연 指示藥지시약

붉은 양배추, 검은콩, 葡萄포도 껍질, 장미 꽃잎 같은 붉은색·보라색 植物식물에는 안토시아닌이라는 色素색소가 들어 있습니다. 안토시아닌은 pH에 따라 構造구조가 바뀌어 指示藥지시약으로 쓸 수 있습니다. 붉은 양배추 抽出液추출액은 대체로 다음과 같이 變변합니다.

植物식물의 種類종류와 抽出추출 條件조건에 따라 색의 境界경계는 조금씩 다릅니다.

薑黃강황의 노란 色素색소인 커큐민도 天然천연 指示藥지시약입니다. 酸性산성과 中性중성에서는 노란색이지만 鹽基性염기성에서는 붉은 갈색으로 바뀝니다. 카레가 묻은 옷에 비누칠을 하면 얼룩이 붉게 변하는 것이 이 때문입니다.

pH

指示藥지시약은 酸性산성인지 鹽基性염기성인지는 알려 주지만 얼마나 强강한지는 正確정확히 알려 주지 못합니다. 酸性산성의 程度정도는 水溶液수용액에 들어 있는 $H^+$의 濃度농도로 나타내며, 이를 간단한 數수로 바꾼 것이 pH입니다.

$[H^+]$는 $H^+$의 몰 濃度농도입니다. 25℃의 純粹순수한 물에서 $[H^+]=10^{-7}$ M이므로 pH는 7이고, 이를 中性중성으로 봅니다. pH가 7보다 작으면 酸性산성, 크면 鹽基性염기성입니다. 로그를 쓰므로 pH가 1 작아지면 $H^+$의 濃度농도는 10倍배가 됩니다. pH 3인 食醋식초는 pH 5인 飮料음료보다 $H^+$ 濃度농도가 100倍배 높습니다.

生活생활 속 物質물질의 pH는 대략 다음과 같습니다.

純粹순수한 빗물도 二酸化炭素이산화탄소가 녹아 弱약한 酸性산성을 띱니다. 그래서 一般的일반적으로 pH 5.6보다 낮은 비를 酸性雨산성비라 하는데, 化石화석 燃料연료를 태울 때 나오는 黃황 酸化物산화물과 窒素질소 酸化物산화물이 빗물에 녹아 黃酸황산과 窒酸질산이 되기 때문입니다.

人體인체는 pH를 嚴格엄격하게 調節조절합니다. 血液혈액의 pH는 7.35~7.45 範圍범위로 維持유지되며, 이 範圍범위를 벗어나면 酸症산증이나 알칼리증이 나타나 生命생명이 危險위험해질 수 있습니다. 血液혈액 속의 炭酸탄산과 炭酸水素탄산수소 이온이 酸산이나 鹽基염기가 들어와도 pH가 크게 변하지 않도록 緩衝완충 作用작용을 합니다.

中和중화 反應반응

中和중화 反應반응의 本質본질

酸산과 鹽基염기를 섞으면 酸산의 $H^+$와 鹽基염기의 $OH^-$가 結合결합하여 물이 생깁니다. 이 反應반응을 中和중화 反應반응이라 합니다.

鹽酸염산과 水酸化수산화나트륨 水溶液수용액의 反應반응을 이온 單位단위로 쓰면 다음과 같습니다.

$Na^+$와 $Cl^-$는 反應반응 前後전후에 變化변화가 없습니다. 이처럼 反應반응에 參與참여하지 않고 溶液용액 속에 남아 있는 이온을 구경꾼 이온이라 합니다. 어떤 酸산과 鹽基염기를 섞든 實際실제로 反應반응하는 것은 $H^+$와 $OH^-$뿐이므로, 中和중화 反應반응의 알짜 이온 反應式반응식은 언제나 $H^+ + OH^- \rightarrow H_2O$입니다.

鹽염

中和중화 反應반응에서 酸산의 陰음이온과 鹽基염기의 陽양이온이 만나 이루는 物質물질을 鹽염이라 합니다. 鹽酸염산과 水酸化수산화나트륨이 反應반응하면 鹽化염화나트륨, 곧 食鹽식염이 생깁니다. 物質물질의 이름 '鹽염'은 여기서 나왔습니다.

鹽염은 대부분 물에 녹아 이온 狀態상태로 남지만, 黃酸황산바륨($BaSO_4$)이나 炭酸탄산칼슘($CaCO_3$)처럼 물에 녹지 않아 沈澱침전을 만드는 것도 있습니다.

中和중화가 끝난 溶液용액이 언제나 中性중성인 것은 아닙니다. 强酸강산과 强鹽基강염기가 完全완전히 中和중화되면 中性중성이지만, 아세트산과 水酸化수산화나트륨이 만나 생긴 아세트산나트륨 水溶液수용액은 弱약한 鹽基性염기성을, 鹽酸염산과 암모니아가 만나 생긴 鹽化염화암모늄 水溶液수용액은 弱약한 酸性산성을 띱니다. 弱약한 쪽에서 온 이온이 물과 다시 反應반응하기 때문입니다.

中和중화 反應반응의 量的양적 關係관계

$H^+$와 $OH^-$는 1 : 1의 個數개수 比비로 反應반응합니다. 따라서 完全완전히 中和중화되려면 酸산이 내놓는 $H^+$의 數수와 鹽基염기가 내놓는 $OH^-$의 數수가 같아야 합니다.

鹽酸염산 分子분자 1個개는 $H^+$ 1個개를, 黃酸황산 分子분자 1個개는 $H^+$ 2個개를 내놓습니다. 같은 濃度농도의 水酸化수산화나트륨 水溶液수용액으로 中和중화한다면 黃酸황산에는 鹽酸염산보다 두 倍배의 水酸化수산화나트륨이 필요합니다.

濃度농도가 같은 묽은 鹽酸염산 10 mL에 水酸化수산화나트륨 水溶液수용액을 5 mL씩 넣을 때 溶液용액 속 이온 數수의 變化변화를 살펴보겠습니다. 鹽酸염산 10 mL에 $H^+$와 $Cl^-$가 各各각각 $2n$個개 들어 있고, 水酸化수산화나트륨 水溶液수용액 5 mL에 $Na^+$와 $OH^-$가 各各각각 $n$個개 들어 있다고 假定가정합니다.

구경꾼 이온인 $Cl^-$는 數수가 그대로이고, $Na^+$는 넣는 量양에 比例비례해 늘어납니다. $H^+$는 넣은 $OH^-$만큼 줄어들다가 10 mL에서 0이 되는데, 이 地點지점이 完全완전히 中和중화되는 中和點중화점입니다. 中和點중화점까지는 사라지는 $H^+$만큼 $Na^+$가 들어오므로 全體전체 이온 數수가 一定일정하고, 그 뒤로는 $Na^+$와 $OH^-$가 함께 늘어나 全體전체 이온 數수가 增加증가합니다. 생성되는 물 分子분자 數수는 中和點중화점까지 늘다가, 더 反應반응할 $H^+$가 없어지면 一定일정해집니다.

中和熱중화열

中和중화 反應반응은 熱열을 내놓는 發熱발열 反應반응입니다. 이때 發生발생하는 熱열을 中和熱중화열이라 합니다. 强酸강산과 强鹽基강염기의 묽은 溶液용액이 反應반응하여 물 1 몰이 생길 때 약 56 kJ의 熱열이 發生발생합니다.

中和熱중화열은 反應반응한 $H^+$와 $OH^-$의 數수, 곧 생성된 물의 量양에 比例비례합니다. 그래서 酸산에 鹽基염기를 조금씩 넣으면 溶液용액의 溫度온도는 中和點중화점까지 올라가다가 그 뒤로는 溫度온도가 낮은 鹽基염기 溶液용액이 더해지면서 조금씩 내려갑니다. 溫度온도가 가장 높은 地點지점이 곧 中和點중화점입니다.

中和點중화점을 찾는 方法방법

中和點중화점은 눈에 보이지 않으므로 間接的간접적인 方法방법으로 찾습니다.

鹽酸염산에 水酸化수산화나트륨을 넣는 境遇경우, 全體전체 이온 數수는 中和點중화점까지 一定일정한데도 電流전류는 약해집니다. 물속에서 아주 빠르게 이동하는 $H^+$가 相對的상대적으로 느린 $Na^+$로 바뀌고, 溶液용액의 부피가 늘어 濃度농도가 낮아지기 때문입니다. 黃酸황산과 水酸化수산화바륨의 反應반응은 溶液용액 속 이온이 黃酸황산바륨 沈澱침전과 물로 모두 빠져나가므로 中和點중화점을 電流전류로 가장 分明분명하게 확인할 수 있는 例예입니다.

生活생활 속 中和중화 反應반응의 利用이용

生活생활 속에서 中和중화를 利用이용하는 原理원리는 한 가지입니다. 酸산이 問題문제이면 鹽基염기로, 鹽基염기가 問題문제이면 酸산으로 性質성질을 相殺상쇄합니다. 다만 人體인체나 環境환경에 쓸 때는 强강한 酸산·鹽基염기를 피하고 弱약한 酸산·鹽基염기를 씁니다. 强강한 鹽基염기로 中和중화하다 量양을 調節조절하지 못하면 이번에는 鹽基염기가 害해를 끼치기 때문입니다.

人體인체와 健康건강

制酸劑제산제

위액은 pH 1~2의 强강한 酸性산성입니다. 위벽은 粘液점액으로 自身자신을 보호하지만, 위산이 지나치게 分泌분비되거나 食道식도로 逆流역류하면 속쓰림이 생깁니다. 制酸劑제산제는 弱약한 鹽基性염기성 物質물질로 위산을 中和중화합니다.

水酸化수산화마그네슘과 水酸化수산화알루미늄은 물에 잘 녹지 않아 위 속에서 천천히 作用작용합니다. 炭酸水素탄산수소나트륨은 빠르게 作用작용하지만 二酸化炭素이산화탄소가 생겨 트림이 나고, 過多과다 服用복용하면 血液혈액의 pH에 影響영향을 줄 수 있습니다. 위산은 消化소화와 殺菌살균에 필요하므로 制酸劑제산제는 症狀증상이 있을 때만 適正量적정량을 씁니다.

齒藥치약과 蟲齒충치

입속 細菌세균은 糖分당분을 分解분해하여 젖산 같은 酸산을 만듭니다. 입속의 pH가 약 5.5 以下이하로 내려가면 이의 琺瑯質법랑질을 이루는 成分성분이 녹기 시작하는데, 이것이 蟲齒충치의 出發點출발점입니다. 齒藥치약은 大部分대부분 弱약한 鹽基性염기성을 띠어 입속의 酸산을 中和중화합니다. 食事식사 뒤 침이 pH를 回復회복시키는 것도 침 속 炭酸水素탄산수소 이온의 中和중화 作用작용 덕분입니다.

皮膚피부와 머리카락

健康건강한 皮膚피부 表面표면은 pH 4.5~5.5 程度정도의 弱酸性약산성을 띠어 細菌세균의 繁殖번식을 억제합니다. 弱약한 鹽基性염기성인 비누로 머리를 감으면 머리카락 表面표면의 角質각질이 들뜨고 뻣뻣해지는데, 酸性산성 린스나 食醋식초를 약간 탄 물로 헹구면 남은 鹽基염기가 中和중화되어 부드러워집니다. 弱酸性약산성 洗顔劑세안제와 샴푸가 따로 販賣판매되는 理由이유입니다.

飮食음식

생선 요리

생선 비린내의 주된 原因원인은 鮮度선도가 떨어지면서 생기는 트라이메틸아민이라는 鹽基性염기성 物質물질입니다. 생선 요리에 레몬즙이나 食醋식초를 뿌리면 酸산이 트라이메틸아민과 反應반응하여 냄새가 잘 나지 않는 鹽염이 됩니다. 揮發性휘발성이던 物質물질이 물에 녹는 鹽염으로 바뀌어 空氣공기 중으로 날아가지 않기 때문입니다.

$OH^-$가 直接직접 登場등장하지 않는 反應반응이지만, $H^+$를 받는 物質물질과 주는 物質물질이 만난다는 點점에서 브뢴스테드·로리의 意味의미로 넓은 中和중화 反應반응입니다.

김치와 炭酸水素탄산수소나트륨

김치는 發酵발효가 進行진행되면서 乳酸菌유산균이 만든 젖산 때문에 시어집니다. 너무 신 김치로 찌개를 끓일 때 炭酸水素탄산수소나트륨을 少量소량 넣으면 酸산이 中和중화되어 신맛이 줄어듭니다. 다만 많이 넣으면 쓴맛이 나고 비타민이 破壞파괴될 수 있습니다.

빵과 베이킹파우더

베이킹파우더에는 炭酸水素탄산수소나트륨과 함께 酒石酸주석산 같은 固體고체 酸산이 들어 있습니다. 반죽에 물이 들어가면 둘이 反應반응하여 二酸化炭素이산화탄소가 생기고, 이 氣體기체가 반죽을 부풀립니다. 炭酸水素탄산수소나트륨만 쓰면 加熱가열로 分解분해되면서 炭酸탄산나트륨이 남아 쓴맛이 나는데, 酸산을 함께 넣으면 이를 막을 수 있습니다.

農業농업과 環境환경

酸性산성 土壤토양의 改良개량

酸性雨산성비, 化學화학 肥料비료의 過多과다 使用사용, 有機物유기물의 分解분해 等등으로 土壤토양이 酸性化산성화되면 植物식물이 養分양분을 흡수하기 어려워지고, 土壤토양 속 알루미늄이 녹아 나와 뿌리를 損傷손상시킵니다. 農家농가에서는 消石灰소석회($Ca(OH)_2$)나 石灰石석회석 가루($CaCO_3$)를 뿌려 土壤토양을 中和중화합니다.

石灰石석회석 가루는 消石灰소석회보다 천천히 作用작용하지만, 지나치게 뿌려도 土壤토양이 强강한 鹽基性염기성이 되지 않아 다루기 쉽습니다. 北북유럽에서는 酸性雨산성비로 酸性化산성화된 湖水호수에 石灰석회를 뿌려 魚類어류가 다시 살 수 있게 하는 事業사업을 長期間장기간 進行진행하기도 했습니다.

排煙배연 脫黃탈황

石炭석탄을 쓰는 火力화력 發電所발전소와 工場공장의 排出배출 氣體기체에는 酸性雨산성비의 原因원인인 二酸化黃이산화황($SO_2$)이 들어 있습니다. 排煙배연 脫黃탈황 設備설비는 煙氣연기가 굴뚝으로 나가기 전에 石灰石석회석을 물에 갠 液體액체를 뿌려 $SO_2$를 흡수합니다.

이때 생긴 黃酸황산칼슘($CaSO_4$)은 石膏석고로 回收회수되어 石膏석고보드 같은 建築건축 資材자재로 쓰입니다. 酸性산성 氣體기체를 鹽基性염기성 物質물질로 붙잡는다는 點점에서 中和중화를 産業산업 規模규모로 利用이용한 例예입니다.

廢水폐수 處理처리

金屬금속 表面표면 處理처리, 半導體반도체, 染色염색 工場공장에서는 酸性산성이나 鹽基性염기성이 强강한 廢水폐수가 나옵니다. 法법으로 정한 pH 範圍범위를 맞추기 위해 酸性산성 廢水폐수에는 消石灰소석회나 水酸化수산화나트륨을, 鹽基性염기성 廢水폐수에는 黃酸황산을 넣어 中和중화한 뒤 내보냅니다. 中和중화 過程과정에서 重金屬중금속 이온이 水酸化物수산화물 沈澱침전으로 가라앉아 함께 除去제거되는 效果효과도 있습니다.

生活생활 事例사례의 整理정리

酸산·鹽基염기 物質물질의 安全안전

生活생활 속 洗劑세제와 藥品약품에는 酸산·鹽基염기가 많으므로 取扱취급에 注意주의해야 합니다. 皮膚피부나 눈에 酸산·鹽基염기가 닿으면 中和중화하려 하지 말고 多量다량의 흐르는 물로 오래 씻어 냅니다. 中和중화 反應반응에서 熱열이 나고, 量양을 맞추지 못하면 反對반대 性質성질의 物質물질이 다시 損傷손상을 주기 때문입니다. 특히 鹽基염기는 蛋白質단백질을 녹이며 組織조직 깊숙이 스며들므로 눈에 들어가면 곧바로 病院병원에 가야 합니다.

洗劑세제끼리 섞는 것도 危險위험합니다. 鹽素염소계 漂白劑표백제(차아鹽素酸염소산나트륨)를 酸性산성 洗劑세제와 섞으면 有毒유독한 鹽素염소 氣體기체가 생깁니다.

鹽素염소계 漂白劑표백제를 암모니아가 든 洗劑세제와 섞어도 有毒유독한 氣體기체가 생기므로, 洗劑세제 容器용기에는 '섞으면 危險위험'이라는 表示표시가 붙어 있습니다.

整理정리

酸산과 鹽基염기의 共通공통된 性質성질은 各各각각 $H^+$와 $OH^-$에서 나옵니다. 둘을 섞으면 $H^+$와 $OH^-$가 1 : 1로 結合결합하여 물이 되고, 남은 이온은 鹽염을 이루며, 熱열이 發生발생합니다. 이 反應반응의 量的양적 關係관계는 指示藥지시약의 색, 溫度온도, 電流전류의 變化변화로 확인할 수 있습니다.

生活생활 속의 中和중화는 過剩과잉된 酸산이나 鹽基염기를 反對반대 性質성질의 物質물질로 相殺상쇄하는 일입니다. 속쓰림을 制酸劑제산제로 달래는 일부터 發電所발전소의 二酸化黃이산화황을 石灰石석회석으로 붙잡는 일까지 原理원리는 같습니다. 다만 人體인체와 環境환경을 다룰 때는 弱약한 物質물질을 골라 量양을 調節조절해야 하며, 섞으면 危險위험한 組合조합이 있다는 點점도 함께 알아야 합니다.