답변 내역

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.가을철이 되면 주변 나무들의 나뭇잎들이 아름답게 물들어 있는 것을 볼 수 있는데요. 여기에는 화학적 현상이 숨겨져 있습니다. 날씨가 추워지고 낮이 짧아지면 나무들은 에너지를 아끼기 위해 광합성을 더 이상 하지 않기 때문에 봄에서 여름동안 잎을 초록색으로 채우던 엽록소가 파괴되어 없어지게 됩니다. 이때 엽록소에 가려져 있던 기존의 색소들이 드러나거나 새로운 색소가 만들어지면서 잎의 색이 변하게 됩니다. 은행나무 같은 노란 잎은 원래 있던 카로티노이드와 크산토필 색소가 겉으로 드러나게 되고, 단풍나무 같은 붉은 잎은 나뭇잎과 줄기 사이에 통로가 차단되면서 잎 속에 갇힌 포도당이 햇빛과 반응해 안토시아닌이라는 새로운 붉은 색소를 합성하며 만들어집니다. 통로가 막혀 남은 물질이 산화되면 참나무처럼 갈색으로 변하기도 합니다.결국 단풍은 나무가 효율적으로 잎을 떨어뜨리고 영양분을 보호하려는 생존 전략이라고 생각하시면 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.세탁기로 빨래를 할 때 따뜻한 물이 빨래 때를 더 잘 빠지게 하는 이유는 세제의 핵심 성분인 계면활성제의 활활성태문입니다. 온도가 높아지면 물과 세제 분자의 운동이 활발해져 세제가 물에 빠르게 녹고, 기름때를 감싸 안아 분리하는 화학 반응이 훨씬 강력해집니다.​또한, 기름때의 융해와도 관련이 있어요. 피지나 음식물 등 옷감에 묻은 대부분의 생활 때는 기름 성분을 포함하고 있어 찬물에서는 굳어 있던 기름때가 따뜻한 물에서는 액체처럼 녹아 유동성이 생기므로 옷감에서 쉽게 떨어져 나갑니다.​마지막으로는 섬유의 팽창과 관련이 있어요. 따뜻한 물은 섬유 조직을 미세하게 확장시켜 섬유 깊숙이 박힌 오염 물질이 쉽게 빠져나오고 세제가 잘 침투하도록 도와줍니다.​다만, 피 같은 단백질 때는 뜨거운 물에 응고되므로 찬물로 빨아야 하며, 울이나 실크 같은 섬유는 수축할 수 있으니 주의해야 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.가스레인지의 불꽃색은 산소의 양에 따라 완전 연소와 불완전 연소노 나눌 수 있습니다.​산소가 충분하면 가스가 완전히 타는 완전 연소가 일어납나기 때문에 이산화 탄소와 수증기만 생성되며, 약 1,400°C 이상의 높은 열이 발생합니다. 찌꺼기가 남지 않고 에너지가 높은 상태여서 파장이 짧은 푸른색 불꽃이 나타납니다.​반면 산소가 부족하면 가스가 다 타지 못하는 불완전 연소가 일어나기 때문에 일산화 탄소와 미처 타지 못한 탄소 찌꺼기인 그을음이 발생합니다. 불완전 연소 시에는 온도가 1,000°C 이하로 낮아지는데, 이때 타지 않은 탄소 알갱이들이 불꽃의 열에 달아오르면서 파장이 길고 온도가 낮은 붉은색불꽃을이 나타나게 됩니다.이처럼 불꽃색은 산소의 양에 따라 결정됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.요즘은 공중화장실도 관리가 잘 되어 있어 냄새가 안나는 곳이 많지만, 일부 청소가 안되어 있는 곳은 암모니아 냄새가 심한 경우가 있죠. 암모니아 악취 해결책에 대해 말씀 드릴께요.공중화장실의 극심한 암모니아 악취는 염기성 분자이기 때문에 산성 물질을 이용해 중화하는 것이 가장 효과적인 방법입니다. 그중에서도 가장 효과적인 제거 물질은 구연산으로 가성비가 뛰어나고 효과가 좋아서 물에 희석해 소변기 주변과 타일 바닥에 주기적으로 분사하면, 구연산 암모늄으로 변하면서 악취와 찌린내를 없애줍니다. 이에 더해 EM(유용 미생물) 탈취제를 배수구와 벽면에 상시 살포하면, 악취를 유발하는 요소 분해 미생물의 증식을 억제하고 암모니아 자체를 분해하는효과를 나타냅니다. 공기 중의 냄새를 흡착하기 위해서는 미세 기공이 발달한 야자 활성탄을 화장실 내부에 비치하는 것도 좋은 방법입니다.락스는 암모니아에 직접 부으면 안됩니다. 소변의 암모니아와 락스가 만나면 눈과 호흡기를 자극하는 유독한 클로라민 가스가 발생하므로 대단히 위험합니다. 따라서 구연산수로 암모니아 성분을 먼저 완벽히 세척, 중화한 후, 환기를 철저히 하면서 소독 목적으로만 락스를 희석해 사용하는 것이 과학적이고 안전한 방법입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.공복이나 매운 음식을 먹고 나면 속이 쓰린 이유는 강한 산성을 띄는 위산 위벽을 자극하기 때문으로, 이때 제산제를 먹으면 통증이 완화되는 것은 산과 염기의 중화 반응 때문입니다.제산제의 주요 성분은 수산화알루미늄, 수산화마그네슘 등 약한 염기성으로 이루어져 있는데, 이 성분이 위 내부의 강한 위산과 만나면 중화 반응을 일어나 물과 중성 염으로 변합니다. 이로 인해 위의 산성의 성질이 약해지면서 위벽 자극이 멈추고 통증이 완화됩니다.단, 제산제는 일시적인 완화제이므로 증상이 심해지고 지속되면 병원가서 치료가 받으셔야 합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.사실 저는 올드세대라서 그런지 코카콜라를 좋아하기는 합니다. 코카콜라와 펩시콜라는 여러 가지에서 차이점을 가지고 있습니다. 우선 맛에서 펩시는 시트러스 향과 높은 당류 함량으로 첫 모금에 강한 단맛을 내지만, 코카콜라는 은은한 바닐라 향과 강한 탄산으로 끝맛이 깔끔하고 묵직한 청량감을 줍니다. 적은 양을 마실 때에는 펩시가, 한 캔을 다 마실 때는 질리지 않는 코카콜라가 유리한 이유이지요.젊은 세대가 펩시를 선호하는 것처럼 보이는 것은 최근 제로 슈거 트렌드와 맞물려 펩시가 출시한 라임향 제로 때문에 그러지 않을까 싶습니다. 기존 제로 음료 특유의 밍밍한 끝맛을 상큼하게 잡아내며 젊은 층 사이에서 메가 히트를 기록했기 때문입니다. 여기에 뉴진스 등 대세 아이돌을 앞세운 트렌디한 마케팅이 더해져 젊은 이미지를 선점했습니다. 반면 코카콜라는 오랜 전통과 클래식한 매력으로 기존 세대에게 굳건한 신뢰를 받고 있습니다. 입맛의 변화라기보다는 제로 음료 시장의 경쟁과 마케팅이 만든 흥미로운 현상입니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.저도 운동을 좋아해서 운동후에 시원한 음료를 많이 마시는데, 그 청량감이 너무 좋습니다.여름철 땀을 흘린 뒤 마시는 차가운 탄산음료의 짜릿함은 다양한 과학적 원리가 포함됩니다.​우선 음료가 입안에 들어오면 온도가 올라가면서 액체 속 이산화탄소가 기체로 급격히 빠져나오는데, 이때 기체로 변하며 주변의 열을 빼앗아가는 기화열 때문에 입안이 순간적으로 더욱 차갑게 느껴집니다.​동시에 이산화탄소가 침과 만나 탄산으로 변하면서 입안 점막의 통각 수용체를 화학적으로 자극하면서 톡 쏘는 느낌이 발생하는데, 이것은 탄산이 일으키는 미세한 통증인으로 뇌는 이를 청량감으로 인지합니다.​여기에 음료의 낮은 온도가 차가움을 느끼는 냉점까지 동시에 자극하면서, 통각과 냉각의 시너지 효과로 인해 뇌가 느끼는 시원함과 짜릿함이 극대화됩니다. 땀을 흘려 갈증이 심할 때일수록 뇌는 이 자극을 더 강렬하고 유쾌하게 받아들이게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.에테르는 유기화학 실험실에서 용매로 널리 쓰이는데, 그 이유는 용해력, 화학적 안정성, 낮은 끓는점 등이 뛰어나기 때문입니다.​에테르는 비극성 성질이 강해 대부분의 유기 화합물을 잘 녹입니다. 반면 물과는 섞이지 않고 층이 잘 분리되므로, 반응 후 물층의 불순물로부터 원하는 유기 생성물만 분리해내는 추출 용매로 매우 유용합니다.​또한, 화학적 반응성이 낮고 안정적이며 C-O 단일 결합 구조를 가져 강산, 강염기, 환원제 등과 쉽게 반응하지 않습니다. 그래서 용매가 화학 반응을 방해하지 않으며, 특히 그리냐르 시약 같은 격렬한 유기 금속 반응에서도 안정적인 반응을 할수 있습니다.​마지막으로 끓는점이 약 35°C로 매우 낮고 휘발성이 강하기 때문에 실험이 끝난 후 생성물에 열 손상을 주지 않고도 감압 증류를 통해 용매만 쉽게 증발시켜 순수한 생성물을 얻을 수 있습니다.​다만 인화성이 높고 공기 중 장기 노출 시 폭발성 과산화물을 형성하므로 취급 시 주의가 필요합니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.아스피린의 발견은 우리의 의대한 업적 중에 하나라고 생각합니다.아스피린은 살리실산과 아세트산 무수물을 산 촉매 하에서 반응시키는 에스테르화 반응으로 합성됩니다. 이 과정에서 살리실산의 페놀 하이드록시기에 아세틸기가 결합하는 아세틸화 반응이 일어나면서 아스피린과 부산물인 아세트산이 생성됩니다.​이렇게 합성된 아스피린을 복용하면 체내 위장관에서 흡수된 후 혈액과 간에 존재하는 에스테르 가수분해 효소에 의해 신속하게 분해하게 됩니다. 이때 아스피린은 살리실산과 아세트산으로 쪼개지며, 대사 결과 방출된 살리실산이 체내에 퍼지면서 해열, 진통, 소염작용의을 하게 됩니다.​동시에 아스피린은 염증과 통증을 유발하는 프로스타글란딘의 합성을 차단합니다. 아스피린은 이 물질을 만드는사이클로옥시게나제(COX) 효소의 활성 부위에 있는 세린 잔기에 자신의 아세틸기를 결합시킵니다. 이 비가역적인 아세틸화로 인해 효소의 구멍이 물리적으로 막히면, 원료인 아라키돈산이 효소와 결합하지 못해 프로스타글란딘 합성이 억제됩니다.특히 핵이 없어 효소를 재합성할 수 없는 혈소판의 COX 효소를 영구적으로 마스킹하기 때문에, 혈전 형성을 억제하는 효능도 함께 나타나게 됩니다.

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.화학 반응에서 촉매는 반응 과정에 직접 참여하여 반응 속도에 영향을 주지만, 반응이 끝난 후에는 질량이나 화학적 성질이 영향을 주지 않고 그대로 남는 있는 물질입니다. 따라서 촉매는 재사용이 가능하죠~​촉매의 핵심 작용 원리는 화학 반응이 일어나는 데 필요한 최소한의 에너지인 '활성화 에너지를 조절하는 역할을 합니다. 촉매를 사용하면 주로 활성화 에너지를 낮추어 더 빠르고 쉽게 반응에 일어날 수 있도록 돕는 정촉매가 많이 쓰입니다. 이때 촉매는 반응물과 생성물의 고유한 에너지 차이인 반응열에는 전혀 영향을 주지 않습니다.​반응 과정에서 촉매는 중간 생성물을 형성하며 잠시 변형될 수 있지만, 최종 생성물이 만들어질 때 다시 처음과 똑같은 상태로 분리되어 나오게 됩니다. 따라서 소량의 촉매만 있어도 소모되지 않고 계속해서 재사용할 수 있다는 특징이 있습니다. 우리 몸속의 효소나 자동차의 배기가스 정화 장치 등이 이러한 촉매의 원리를 이용한 대표적인 예입니다.