열에 의해 탄산수소나트륨이 열분해되면서 이산화탄소 기체와 수증기가 발생하여 끈적한 설탕 덩어리 내부에 수많은 기공을 형성하는 반응 과정을 설명해 주세요.

Question

국자에 설탕을 녹여 달고나를 만들 때, 완전히 녹은 액상 설탕에 소다를 아주 조금 넣고 젓가락으로 저으면 부드러운 갈색으로 변하며 순식간에 크게 부풀어 오릅니다. 열에 의해 탄산수소나트륨이 열분해되면서 이산화탄소 기체와 수증기가 발생하여 끈적한 설탕 덩어리 내부에 수많은 기공을 형성하는 반응 과정을 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

어렸을 적에 문방구 앞에서 많이 팔았던, 그 시절의 국민 간식 달고나를 만드는 과정은 단순해 보이지만, 화학적 열분해 반응과 기체의 물리적 팽창, 그리고 빛의 산란이라는 과학적 현상이 숨겨져 있습니다. 그 속에서 일어나는 반응 과정을 단계별로 설명해 드릴게요.

달고나를 만들 때 녹은 설탕에 소다를 넣으면 고온의 열에 의해 순식간에 열분해 반응이 일어납니다. 이 과정에서 이산화탄소 기체와 수증기가 폭발적으로 발생합니다. 이때 액상 설탕의 높은 점성 때문에 기체가 밖으로 빠져나가지 못하고 내부에 갇히게 되며, 고온으로 인해 기체의 부피가 급격히 팽창하면서 전체가 거대하게 부풀어 오릅니다.

젓가락으로 저으면서 설탕 내부에 촘촘하게 형성된 수많은 미세 기공들은 외부에서 들어오는 빛을 사방으로 난반사하고 산란시킵니다. 이 빛의 산란 효과 때문에 기존의 투명하고 짙은 진갈색 설탕물이 우리 눈에는 부드럽고 밝은 황금빛 갈색으로 보이게 되며, 딱딱하지 않고 바삭한 식감을 내게 됩니다.

오늘 저녁 아이들과 추억의 간식 달고나를 만들어 보는 것은 어떠신지요?