학문
불소 이온이 치아의 법랑질을 강화시키는 화학적 원리는 무엇인가요
안녕하세요. 양치할 때 사용하는 치약에는 ‘불소’라는 성분이 들어 있는데요, 이때 불소 이온이 치아의 법랑질을 강화시키는 화학적 원리는 무엇인가요?
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안녕하세요.
질문해주신 것처럼 치약 속의 불소 이온은 치아 표면의 법랑질을 화학적으로 더 단단하게 만들어, 충치를 예방할 수 있게 만들어주는데요, 우선 치아의 가장 바깥층인 법랑질은 주로 수산화인회석으로 이루어져 있습니다. 이 결정은 단단하지만, 산에 의해 쉽게 녹는 성질을 가지고 있는데요 즉, 세균이 만들어내는 젖산이나 음식물 속의 산에 노출되면, 법랑질의 일부가 용해되어 충치가 생기게 됩니다.
이때 치약 속 불소 이온(F⁻)은 치아 표면에 화학적 변화를 일으키는데요, 불소 이온은 수산화인회석의 수산화 이온(OH⁻) 자리에 치환되어 보다 안정한 화합물을 형성합니다. 이렇게 형성된 불화인회석 Ca₁₀(PO₄)₆F₂ 은 구조적으로 훨씬 더 조밀하고, 산에 잘 녹지 않는 결정이며, 법랑질의 용해도가 낮아지고, 산에 의한 탈회가 어려워집니다.
또한 불소는 단순히 법랑질을 치환하는 데 그치지 않고, 산에 의해 일부 녹은 법랑질이 다시 미네랄화되는 과정을 촉진하는데요, 산성 환경에서 일부 인산염과 칼슘이 빠져나오면 탈회되고,
불소가 존재하면, 주변의 Ca²⁺와 PO₄³⁻ 이온을 끌어들여 새로운 불화인회석 결정으로 재형성하기 때문에 불소는 법랑질의 회복과 재결정화를 도와주는 촉매적 역할을 한다고 보시면 됩니다. 감사합니다.