1. 황사의 긍정적 영향
봄이되면 황사 발생 빈도가 높아진다. 중곡 이나 몽골 사막지대에서 발생한 황사는 편서풍을 타고 우리나라에 상륙한다. 시간당 미세먼지의 농도가 m3 당 800 마이크로그램 이상이 되면 황사경보를 내리게 되는데, 황사는 주로 매우 크기가 작은 모래나 황토로 구성되어있고, 주요 성분은 지각에 많이 분포되어 있는 알루미늄을 비롯하여 각종 금속 산화물과 탄산염 그리고 일부 중금속이 포함되기도 한다.
일반적으로 중금속이 많이 포함된 황사는 자연과 인간 모두에게 해로운 영향을 미치게 되는데, 황사가 심해지면 호흡기 질환 환자들이 늘어나고, 정밀기기의 오작동도 종종 발생하게 된다.
하지만 황사의 긍정적인 영향도 있는데, 염기성 성분을 가진 황사는 산성화된 강이나 호수 또는 토양과 중화반응을 일으키게 된다.
2. 산과 염기의 반응
중화반응이란 산성물질과 염기성 물질이 반응하여, 일반적으로 염과 물이 형성되는 반응을 말한다. 이러한 중화반응은 자연에서 발생하는 경우도 있고, 인위적인 중화반응을 활용하여 실제 생활에 적용되는 경우도 있다.
빗물에는 대기에 존재하는 이산화탄소가 녹아들어 만들어진 탄산이 포함되어있다. 자연에서 생성되는 이산화탄소의 대기 평균 농도는 약 380ppm 정도이며, 이 농도의 이산화탄소가 빗물에 녹으면 pH 5.6의 성질을 띠게 된다. 기상학에서는 내리는 비의 pH가 5.6보다 낮을 경우 산성비로 규정하고 있다. 공업지대나 자동차 등에서 배출되는 황이나 질소 산화물이 물에 녹아서 묽은 질산 또는 묽은 황산이 형성되면, 빗물은 pH5.6보다 훨씬 낮은 산성비가 된다.
장시간 동안 산성비가 내린 지역은 통양이 산성화되어 식물이나 작물이 제대로 성장할 수 없다. 이런 경우에는 별도의 염기를 공급하여 토양을 중화해주어야 한다. 통상 산성화된 토양을 중화시킬 때에는 생석회, 석회석, 소석회 등을 뿌려준다. 이러한 염기를 뿌려주면, 토양이 중화되어 토질이 개선되고 비료에 포함된 칼슘이온이 식물 성장에 영양소로 활용되기도 한다.
3. 실생활에서의 중화반응
개미는 자체적으로 가지고 있는 산을 분비하여 적을 공격한다. 만약 개미에게 물려 가렵다면, 약 염기성인 탄산수소나트륨 용액을 발라서 중화시켜주면 된다. 탄산수소나트륨은 식소다 또는 중조라고 부르며, 요리에서도 자주 사용된다. 급할 경우에는 암모니아수 용액이 주된 성분인 유리창 세정액을 살짝 뿌려줘도 효과가 있다.
생선회를 먹을 때 비린내를 없애기 위해 레몬을 짜서 생선회에 뿌리는 경우가 있는데, 비린내는 생선에 함유된 염기성 화학물질인 아민이 증발하여 발생하게 된다. 생선살을 구성하고 있는 단백질이 분해되면, 아민을 비롯한 많은 종류의 냄새 분자들이 생성되게 되는데, 이 때 레몬 즙을 뿌리면 레몬에 있는 구연산과 생선회 표면의 아민 사이에 중화반응이 발생하여 비린내가 덜하게 된다. 레몬이 없는 경우에는 묽은 식초를 사용하여도 동일한 효과를 볼 수 있다. 아민이 묽은 산과 반응하면 염이 형성되며, 그 염이 물에 녹으면서 비린내가 일시적으로 제거되는 것이다.
4. 신체에서의 중화반응
체내의 위정에서는 염산이 분비되는데, 정상적인 상황에서는 위에서 분비된 염산이 장에 도달하여 부식되는 경우가 발생하지는 않는다. 그 이유는 음식물에 염산이 소장으로 가지 전에 약염기성 탄산수소나트륨이 포함된 물질이 십이지장에서 분비되어 반응을 일으켜 중화되기 때문이다.
위산과다로 인한 위장병을 앓고 있는 사람들은 위산 분출을 억제하는 약이나, 위산을 흡착시켜 산의 효과를 감소시키는 약, 또는 위산과 중화반응을 일으킬 수 있는 약을 먹게 되는데, 시중에서 판매되고 있는 제산제의 주요성분은 탄산수소나트륨, 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등으로 모두 염기성 물질이다.
구강에서 기생하는 많은 균 중에서 뮤탄스균은 잇몸에 붙어 있는 음식 찌꺼기에 있는 포도당을 먹고 소화시켜 산을 배설한다. 산이 치아 표면의 에나멜과 반응하여 침식이 되면 구멍이 생기게 된다. 뮤탄스균의 산성 배설물은 탄산수소나트륨을 물에 탄 묽은 용액을 통해 씻어낼 수 있고, 이를 통해 침식속도를 어느정도 늦출 수 있다.
이와 같이 일상생활에서 제산제, 토양개선, 비린내 제거 등 다양한 분야에서 중화반응을 활용하고 있다.
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