[수소뭐니?머니!]수소의 맛! 탄산음료를 마시면 이가 녹을까?

탄산(H2CO3) 음료를 마시면 이가 녹을까?

어릴 때 자주 듣던 이런 얘기의 출발점이 탄산 음료에 들어있는 설탕 때문이라고 오해하시는 분들이 많다. 일부 유튜브에서는 실제 사람의 이를 콜라 등에 담궈놓고, 부식 과정을 보여주는 영상들도 있는데, 일부 설명은 맞지만, 상당 부분은 잘못된 내용도 있다.

이를 부식시키는 가장 큰 원인은 사실 탄산 음료를 만드는 과정에서 음료수 내에 생기는 강한 수소이온농도(pH: 산성도의 정도) 때문이다.

탄산음료를 만들 때는 보통 음료(물 성분, H2O)에 이산화탄소(CO2)를 강한 압력으로 넣는다. 이때 이산화탄소가 물과 결합하면 탄산수용액이 만들어지는데, 이 때 탄산의 pH농도는 4 정도로 약한 산성이다. 이런 탄산음료수를 병따개로 따면 탄산이 기화하면서 청량감을 주게 된다.

그런데, 탄산 수용액은 실제로는 1%만이 음료 내에서 그 형태를 유지하고, 나머지 이산화탄소는 대부분 수화(水和)돼 음료수 속에 존재하게 된다. 탄산이 두번의 이온화 과정을 거치면서 탄산음료의 수소이온의 농도가 pH4에서 pH 2.2로 강한 산성으로 바뀐다.

탄산은 두차례의 이온화 과정을 거치는데, 처음 탄산이 수소이온(H+)과 탄화수소이온(HCO3-)으로 나뉘고, 탄화수소이온은 또 다시 수소이온(H+)과 2가 탄산이온(CO32-)으로 나뉜다. 이렇게 해서 원래 pH4 정도였던 탄산음료는 pH 2.2 정도로 강한 산성이 되는 것이다.

우리 치아를 구성하는 에나멜질은 강도가 6~7정도 되는 강한 히드록시아파타이트-[Ca10(PO4)6(OH)2]라는 재질인데, 이 재질은 pH5.5 이하의 산성 액체에 장시간 노출되면 칼슘 등이 분해되어 녹는다. 그래서 치아를 탄산음료 등에 장시간 담궈두면 부식되게 되는 것이다.

원래 수소이온은 초산처럼 신맛이 나는데, 탄소음료에는 이런 신맛을 없애기 위한 감미료 등 당분이 들어가게 된다. 이 당분은 충치균이 번식하기 위한 영양분으로 사용되는데, 충치균은 이 당분을 먹고 락트산(젖산, C3H6O3)이라는 강한 산성물질을 만든다.

음료자체의 강한 산성과 음료 내에 들어있는 당분을 섭취한 충치균이 만드는 락트산이 이를 녹이고, 썩게 하는 것이다. 따라서 치아를 잘 관리하기 위해서는 마시는 음료에 대한 올바른 이해와 관리가 필요하다.

한편, 우리 주변 음식을 비롯한 재료들의 산성도를 보면, 산성 변기용 세제가 pH 1, 레몬과즙이 pH2, 탄산음료가 pH2.2(낮은 것, 높은 것은 4), 맛있게 국을 끓일 때 쓰는 간장이 pH 4.5~5, 수박이 pH 5.5, 우유가 pH6.5, 마시는 물 pH 6.3~6.6(순수한 물은 pH7), 혈액 pH 7.35~7.45, 눈물 pH 7.5~8, 비눗물이 pH9~10, 알카리성 세제가 pH 13~14 정도다.

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