케첩 속에 들어있는 라이코펜과 구연산 등 각종 산 성분이 붉은 산화철을 화학적으로 환원시키거나 녹여내는 반응을 설명해 주세요.

Question

슨 가위나 자전거 체인에 토마토 케첩을 발라두면 녹이 사라집니다. 케첩 속에 들어있는 라이코펜과 구연산 등 각종 산 성분이 붉은 산화철을 화학적으로 환원시키거나 녹여내는 반응을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

붉은 녹의 정체는 쇠가 산소나 수분과 반응해 형성된 산화철(III)입니다. 산화철은 물에는 녹지 않지만 산성 수용액과 만나면 반응하여 용해됩니다. 케첩에 포함된 아세트산과 토마토 자체의 구연산, 사과산에서 방출된 수소 이온이 산화철을 이온화하여 수용성 염 상태로 바꿉니다.이 과정에서 아세트산과의 반응으로 수용성 물질인 아세트산철이 형성되면서 불용성이던 붉은 녹 층이 녹아내리게 됩니다.

토마토 속 구연산은 킬레이트제로 작동하여 산 반응에 의해 산화철에서 분리되어 나온 철 이온과 구연산 분자가 결합하여 안정적인 수용성 철-구연산 착이온을 형성합니다. 이 작용은 떼어낸 철 이온이 다시 산화되거나 금속 표면에 재착착되는 것을 막아주어, 물로 헹굴 때 녹이 깨끗이 씻겨 나가도록 돕습니다.

액체 상태의 식초나 레몬즙을 가위나 자전거 체인에 바르면 흘러내려 산 성분이 녹과 반응할 시간이 부족합니다. 반면 케첩은 펙틴 등 토마토 고유의 섬유질 덕분에 높은 점성을 지닙니다. 케첩이 녹슨 금속 표면에 밀착되어 산 성분이 산화철을 완벽히 용해할 때까지 공기 중으로 증발되거나 흘러내리지 않게 잡아주는 최적의 매개체 역할을 합니다.