탄산칼슘이 주성분인 단단한 달걀껍데기를 아세트산 성분의 식초에 오랫동안 담가두면 이산화탄소 가스가 발생하면서 껍데기가 녹아내려 투명한 속껍질만 남는 원리를 설명해 주세요.

Question

이충흔 · Accepted Answer

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.탄산칼슘이 주성분인 달걀껍데기를 식초에 담가두면 껍데기가 녹아내리는 현상은 산과 염기 성분이 만나 반응하는 전형적인 산·염기 중화 반응 및 기체 생성 반응의 결과입니다.​달걀껍데기의 주성분인 탄산칼슘은 물에 잘 녹지 않는 염기성 소금을 형성하는 물질입니다. 여기에 약산성 물질인 식초를 넣으면 식초 속의 아세트산 성분이 수소 이온을 내놓으며 탄산칼슘과 화학 반응을 시작합니다. 이 과정에서 아세트산의 수소 이온이 탄산칼슘의 탄산 이온과 결합하여 일시적으로 탄산을 형성한 뒤, 이는 다시 물과 이산화탄소 기체로 빠르게 분해됩니다. 이때 발생하는 이산화탄소 때문에 달걀껍데기 표면에 보글보글한 기체 거품이 맺히게 됩니다.​동시에 탄산칼슘의 칼슘 이온은 아세트산 이온과 결합하여 아세트산칼슘이라는 물질을 만듭니다. 원래의 탄산칼슘은 물에 녹지 않지만, 새로 만들어진 아세트산칼슘은 물에 아주 잘 녹는 성질을 가지고 있습니다. 결과적으로 단단했던 껍데기 성분이 액체 속으로 녹아 들어가면서 달걀껍데기가 점차 사라지게 됩니다.​시간이 지나면 아세트산과 반응하는 단단한 겉껍데기는 완전히 녹아 없어지고, 아세트산과 반응하지 않는 단백질 성분의 얇고 투명한 속껍질(난각막)만 남게 되어 속이 비치는 말랑말랑한 달걀이 완성됩니다.

김지호 · Answer

안녕하세요.달걀껍데기를 식초에 담가두면 껍데기가 점점 녹고 말랑말랑한 막만 남는 이유는 탄산칼슘과 식초 속 아세트산이 산-탄산염 반응을 일으키기 때문인데요, 달걀껍데기의 주성분인 탄산칼슘은 단단한 무기질인데, 산성인 식초와 만나면 화학반응을 하면서 칼슘 이온, 물, 이산화탄소 기체로 바뀝니다. 이때 표면에서 올라오는 기포는 이산화탄소인데요, 이 과정이 계속되면서 탄산칼슘이 점점 없어지고 단단한 껍데기가 녹아 사라집니다. 이때 달걀에는 탄산칼슘 껍데기 안쪽에 얇은 반투명 막이 있는데요, 이 막은 주로 단백질 섬유로 이루어져 있어 식초에 바로 녹지 않기 때문에, 껍데기가 사라진 뒤에는 말랑하고 투명한 주머니 같은 달걀이 남게 됩니다. 또한 이 상태의 달걀은 속껍질을 통해 물이 드나들 수 있어, 농도가 다른 용액에 넣으면 삼투현상 때문에 부풀거나 쪼그라들기도 합니다. 감사합니다.