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하얀 거품의 정체는?

사이다, 콜라, 맥주를 컵에 따르면 하얀 거품이 생긴다. 또, 파티에서 샴페인을 터뜨리면 '펑'하는 소리와 함께 하얀 거품이 쏟아져 나온다.
그러면 이 하얀 거품의 정체는 무엇일까? 왜 맥주나 샴페인의 마개를 열면 거품이 발생하는 것일까?



-거품을 내는 이산화탄소



맥주나 사이다에서 나오는 거품은 이산화탄소이고, 이산화탄소를 포함하고 있는 음료를 탄산수 또는 소다수라고 한다.

탄산 음료는 영국의 화학자 조지프 프리스틀리에 의해서 발견되었다. 그는 리즈의 양조장 가까이에 살고 있었는데, 술을 만들 때 술의 액면 위에 기체가 감도는 것을 보고 호기심이 생겼다. 그는 나중에 이 기체가 공기보다 무겁고, 또한 불붙은 나무 조각의 불을 끈다는 사실을 알아 내었다. 특히 그의 발견 중 중요한 것은, 이 기체가 녹아 있는 물은 짜릿하고 상쾌한 맛을 낸다는 것이다. 프리스틀리는 이러한 탄산수의 발견으로 1773년에 영국학사원으로부터 메달을 받았다. 

또 그는 천연수에도 이산화탄소가 녹아 있는 것을 발견하였다. 우리 나라는 천연수에도 이산화탄소가 녹아 있는 것을 발견하였다. 우리나라는 청주 부근의 초정 약수가 이산화탄소를 많이 포함한 탄산수로 널리 알려져 있다.
오늘날 미국의 탄산 음료 소비량을 식수의 소비량과 거의 맞먹는다.

- 물에 녹는 이산화탄소
이산화탄소는 기체로서 우리가 호흡하면서 내쉬는 숨 속에 많이 포함되어 있다. 이산화탄소는 물에 녹으면 산성이 되고, 마시면 톡 쏘는 맛을 내는 성질을 가지고 있다. 물에 녹는 이산화탄소의 양은 압력과 온도의 영향을 받는 데, 특히 압력의 영향을 크게 받는다. 즉 압력이 두 배가 되면 녹는 양도 두 배가 된다. 

따라서, 맥주나 사이다를 병 속에 넣을 때 압력을 가하면 대기압일 때보다 많은 이산화탄소를 용해시킬 수 있다. 병속의 압력은 바깥쪽의 압력보다 높은 상태를 유지하므로, 마개를 열면 병 속의 압력이 급격히 내려가 이산화탄소가 더 이상 녹아 있지 모사고 거품이 되어 나온다. 마개를 연 다음 그대로 오래 두면 거품이 빠져 맛이 없는 것도 이 때문이다.
또, 이산화탄소는 온도가 낮을수록 물에 잘 녹는다. 그러므로 밖에 두었던 병보다 냉장고 속에 넣어 두었던 병에서 거푸이 더 많이 생기는 것이다.

-뱃속이 더부룩할 때

과식하면 위는 음식을 소화시키기 위해 산을 많이 내놓는데, 이 때 우리는 아픔을 느낀다. 이와 같이 뱃속이 더부룩할 때에는 제산제(polaids, Amphojel,Tums등 3개 더있음..;)를 복용하는데, 제산제는 염기성 화합물로, 위 속의 산과 반응하여 이산화탄소를 내 놓는다.
이 때, 이산화탄소는 위에서 입밖으로 나오는데, 트립은 이 같은 작용을 하기 위한 생리적 현상이다. 사이다나 콜라를 마신 다음에 트림을 하는 것도 이 때문이다. 즉, 사이다나 콜라와 함게 위 속으로 들어간 이산화 탄소가 몸 밖으로 나오는 소리이다. 

또, 이산화탄소는 빵이나 과자를 만들 때 반죽을 부풀어오르게 하는 역할을 한다. 이집트의 옛 무덤이나 폼페이 유적에서 발견된 빵 조각에 효모가 함유된 것으로 보아, 아주 오래 전부터 빵을 부풀리는 데 효모를 사용했음을 알 수 있다. 효모의 대사 과정에서 이산화탄소가 발생하여 반죽이 부풀어오르는 것이다. 한편 효모대신 베이킹 파우더를 넣으면 반죽 속의 산성 재료와 반응하여 이산화탄소가 발생하고, 열을 가해 구우면 이산화탄소는 빵을 팽창시켜 반죽이 부풀어오르는 것이다.

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