열심히 땀을 흘리며 운동하고 마시는 콜라나 고된 하루를 마치고 치킨과 함께 마시는 맥주, 여러분들도 많이 좋아하시죠? 저도 많이 좋아하는데요. 지금 글을 쓰면서 생각만 해도 시원함이 느껴지는 것 같네요. 그런데 이런 콜라나 맥주에 빠지지 않고 들어있는 것이 있습니다. 그것은 바로 그 안에 녹아 있는 짜릿짜릿한 액화 탄산가스입니다. 우리 생활과 밀접하게 연관되어 있기에 화학을 모르는 문외한이라도 너무나도 많이 들어봤을 탄산, 여러분은 어디까지 알고 계신가요? 지금부터 매력적인 탄산가스를 낱낱이 파헤쳐보도록 하겠습니다!
▲ 탄산 분자식(출처: https://ko.wikipedia.org/)
탄산은 이산화탄소가 물에 녹아서 생기는 산을 말하는데요. 탄산은 수용액으로만 존재한다고 합니다. 화학식으로는 H2CO3입니다. 매우 약한 2가산이며, 기체로 분리되기 쉬운 성질을 가지고 있습니다. 맥주 및 탄산음료의 식품 첨가물로 가장 많이 쓰이고 그 외에도 공업, 농업, 의약용품 등 우리 생활의 각종 분야에서 두루두루 사용되는 팔방미인이랍니다. 쉽게 설명해서 이산화탄소를 가압하에서 물에 녹인 것이 청량음료수로 사용됩니다.
▲ 조지프 프리스틀리와 그의 저서 <여러 종류의 기체에 관한 실험과 관찰>(출처: https://ko.wikipedia.org)
탄산가스는 1772년 영국의 화학자 조지프 프리스틀리에 의해 발견되었습니다. 여러 종류의 공기에 대해 연구하던 그는 효모 발효조에서 탄산가스를 발견하고 이것을 이용해 소다수를 제작하는 방법을 알아내기도 했습니다. 그 이후 탄산은 1776년 스웨덴에서 성공리에 탄산음료가 상업적으로 제조되면서 대중들에게 널리 인식되기 시작했습니다. 1886년 미국 애틀랜타주의 약품 도매업자인 존팹버튼이 발명한 코카콜라가 탄생한 이후 탄산과 우리 생활은 떼놓을 수 없는 관계가 되었죠.
우리나라 역사에서는 고려 시대 유학자 목은 이색의 ‘목은집’에서 최초로 청량음료에 대한 기록을 찾아볼 수 있습니다. 그뿐만 아니라 조선 초기 세종대왕이 즐기던 충북 청원군 옥천면 초정리 약수는 탄산이 다량 포함되어있어 톡 쏘는 맛으로 매우 유명하지요. 갈라진 암반 사이로 스며든 빗물에 각종 광물질이 용해되어 솟아나는 약수는 탄산가스와 산소가 많이 들어 있어 거품이 일고 사이다같이 톡 쏘는 자극이 있습니다. 특히 세종대왕이 애용하던 초정리 광천수는 미국의 샤스터, 영국의 나포리나스와 함께 세계 3대 광천수로 꼽히며 지금까지도 사랑받고 있습니다.
달콤하고 시원한 맛을 더 높이기 위해 탄산음료를 얼려 먹어도 될까요? 정답은 ‘절대 안 된다.’ 입니다! 탄산음료란 음료에 이산화탄소를 녹여 만든 액체입니다. 기체를 녹이려면 압력을 높이고 온도를 낮춰야 합니다. 따라서 탄산음료를 만들 때는 온도를 낮추고 압력을 높여 이산화탄소를 액체에 녹입니다. 이렇게 만들어진 탄산음료가 냉동되면 물이 결정화되면서 이산화탄소가 빠져나옵니다. 물이 언 공간 외에 밀폐된 공간에서 이산화탄소가 쌓이고 쌓이다 보면 막중한 압력을 견디지 못하고 캔 뚜껑을 열 때 폭발사고로 이어질 수 있으니 주의하시기 바랍니다.
지금까지 탄산가스에 대해서 알아보았는데요. 주변에서 쉽게 접할 수 있는 탄산가스에 대해서 너무 모르고 있었죠? 우리에게 너무나 익숙한 화학물질인 탄산가스는 청량음료뿐만 아니라 용접용, 소화용 가스, 급속 냉각제, 산화방지제 등 다양한 공업 분야에서 사용되고 있으며 국소 마취제, 살충제 등 의학 분야에서도 무궁무진하게 사용되고 있습니다. 일상생활을 하면서 우리 주변에서 사용되고 있는 탄산가스를 한 번 찾아보세요. 이렇게 탄산가스에 대해서 공부도 했으니 탄산가스 쉽게 찾으실 수 있으시겠죠? 그리고 마지막으로 청량음료를 차갑게 먹을 때 얼리면 안 된다는 것 꼭 기억하세요!!
