음료수는 모두 산성?

음료수의 산성도는 pH시험지로 알아본다. pH는 수소이온 몰농도의 역수의 상용로그 값으로 나타낸다.

pH= -log[H+]

pH는 역수의 상용로그를 취한 값이므로 산이 이온화될 때 나오는 수소이온이 많을수록 pH 값은 작아진다.

pH 값이 작을수록 용액은 산성이다.

pH 0 ← pH 7 → pH 14

산성 ← 중성 → 염기성

대표적인 산에는 위액과 식초 등이 있고 순수한 물과 침은 pH7로 중성이다. 또 약산성샴푸나 주방용 중성세제를 제외한 대부분의 세제들은 pH10 이상으로 염기성이다.

우리가 매일 먹고 있는 음료수들(특히 알칼리성 이온음료 포함)이 산성인지 염기성인지 아니면 중성인지 알아보고자 한다

음료수의 종류	pH시험지
포카리스웨트
바나나 우유
데미소다
사이다
콜라
미에로화이바
게토레이
광동옥수수수염차
블랙빈테라피
보성녹차
콜드포도쥬스
파워에이드
2%복숭아
미닛메이드 오렌지쥬스

준비물 : 각종 음료수, pH시험지

많은 음료수를 대상으로 직접 실험한 결과 pH시험지의 색상이 대부분 붉은색으로 변했다. 산성인 과일즙을 함유하는 음료수가 많고 시원한 느낌을 더하기 위해 포함시킨 이산화탄소가 다음과 같은 반응으로 탄산을 형성하기 때문이다.

H2O(물)+CO2(이산화탄소)→H2CO3(탄산)

알칼리성(알칼리란 물에 잘 녹는 염기를 말한다) 이온음료 역시 산성을 나타낸다. 이는 성분 중 과즙이 포함됐기 때문이다. 하지만 이온음료에는 여러 금속이온이 들어 있으므로 이들이 몸속에서 산화돼 몸속에서는 알칼리성을 띤다.

이온음료의 성분표를 보면 나트륨이온과 염화이온을 가장 많이 포함하고 있다. 소금을 물에 녹였을 때 이온화되는 두 이온이다. ‘소금을 물에 녹인다’를 화학적으로 표현하면 ‘염화나트륨이 물속에서 나트륨이온과 염화이온으로 이온화된다’이다. 결국 ‘알칼리성 이온음료’는 산성 소금물이었던 셈이다.

NaCl→Na++Cl-

그렇지만 그 농도가 체액과 비슷하므로 운동을 한 뒤 갈증을 해소하는데 많은 도움이 된다.

음료수의 pH를 더 정확하게 측정하기 위해서는 유리전극이 달린 pH미터를 이용한다. pH미터는 용액 속에 담근 지시전극과 표준전극 사이의 전위차를 측정해 pH를 결정하는 실험기구이다. 용액의 pH에 따라 흐르는 전류의 크기가 달라지는데 pH미터는 이 차이를 수치로 표현해준다.

pH미터를 이용해 식초음료와 사이다, 콜라의 pH를 비교하면 ‘식초음료>사이다>콜라’ 순서로 pH가 높다. 식초음료보다 사이다가, 사이다보다 콜라가 더 산성이다.

식초음료와 콜라는 pH에서 1정도 차이 나는데 이는 산성도 10배 차이와 같으므로 콜라의 산성도가 식초음료보다 10배 더 높음을 뜻한다. 탄산이 많이 포함된 사이다에 비해서도 콜라의 산성도가 높은 이유는 산미료로 첨가된 인산 때문으로 추측된다.

산의 대표적인 성질이 바로 금속을 녹인다는 점이다. 콜라처럼 산성도가 높은 물질에 마그네슘처럼 반응을 잘하는 금속을 넣으면 수소기체가 발생하면서 격렬하게 반응한다. 얇은 마그네슘리본을 넣어 실험해보면 2~3분 이내 마그네슘이 완전히 녹는 모습을 관찰할 수 있다. 또 산은 탄산칼슘이 포함된 물질과도 잘 반응한다. 산과 탄산칼슘이 반응하면 이산화탄소 기체가 발생하는데, 탄산칼슘이 주성분인 석회암이나 대리석에 산을 뿌리면 거품이 나면서 반응한다.

산은 금속이나 탄산칼슘이 포함된 치아를 녹인다. 치아를 콜라 속에 넣어 다 녹은 모습을 보여주던 실험이 떠오르겠지만 우리가 며칠씩 탄산음료를 물고 있진 않으니 안심하자.

하지만 적은 양이라도 탄산음료는 치아 표면을 녹이므로 탄산음료를 먹은 직후에 양치를 하는 일은 바람직하지 않다. 표면이 녹은 상태에서 칫솔질을 하면 치아가 더 손상될 수 있기 때문이다.