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혼합과 화합의 차이

 

 

 

 

 

안녕하세요 유쾌발랄 화통이입니다. 여러분도 소프트 아이스크림 주문하실 때 어떤 맛을 먹을까 고민 해보신적 있으시죠?

보통 초코맛과 바닐라맛 그리고 혼합 이렇게 주문하실텐데요. 화통이는 두 가지 맛을 모두 먹어보고 싶어서 혼합이요! 라고 매번 말합니다.

화학에서는 화합물이라는 말을 많이 사용하는데, 그럼 혼합과 화합은 어떻게 다른 것일까요? 지금부터 같이 알아보아요.

 

 

 

'혼합'이란

 

국어사전에서 '혼합'은 뒤섞여서 한데 합하는 것을 의미하는데 화학에서는 화학적인 결합이 없이 섞이는 현상을 의미합니다.

간식이나 영양제 뒤에 보시면 설명에 혼합물질ooo, 혼합 비타민 성분 이런 단어를 보실 수 있는데요.

혼합의 가장 큰 특징은 혼합물의 구성성분이 각자의 성질을 잃지 않고 모두 드러난다는 점입니다. 또한 혼합물은 다시 원상태로 분류가 가능해야 하는데요. 예를 들어 소금물을 보시면 물과 소금(염화나트륨 NaCl)이 섞인 상태로 소금의 짠맛을 그대로 유지하며, 물을 증발시키면 소금을 그대로 얻을 수 있기 때문에 혼합물에 해당합니다.

학교에서 가장 많이 하는 실험 중에 하나가 황가루와 철가루를 이용한 혼합물 실험인데요. 두 가루를 섞여 분류가 어려워 보이지만 자성에 반응한다는 철가루의 본래 성질이 남아있기 때문에, 자석을 사용하면 쉽게 분리할 수 있습니다.

 

 

(왼쪽 사진: 황가루, 오른쪽 사진: 철가루)

 

 

'화합'이란?

 

화학에서 화합은 둘 또는 그 이상의 화학종이 결합하여 본래의 성질을 잃어버리고 새로운 화학종이 됨을 의미합니다. 또한 화합물은 물리적인 방법으로 분리할 수 없다는 것이 큰 특징입니다. 가장 간단한 예로 수소와 산소가 만나서 물이 될 때 두 기체는 원래의 성격과 전혀 다른 물질이 됩니다. 불과 반응하는 수소와 산소는 물이 형성되면서 원래의 성질을 잃어버리게 됩니다. 물을 끓이거나 얼려도 수소와 산소를 얻지 못하죠.

그렇다면 물에서 다시 수소나 산소로 전환하려면 어떻게 해야 할까요? 전기적으로 분해하는 방법을 이용해야 합니다. 전기적 충격으로 산소와 수소의 결합을 끊어 화학적인 방법으로 수소나 산소를 얻을 수 있습니다.

 

 

 

 

음식을 구별하는 냄새 속 화합물

 

우리가 어떤 음식을 알아차리고 먹고 싶다는 생각을 하는 것도 음식의 냄새 때문인데요. 이것은 휘발성 유기 화학물질 때문입니다. 우리의 코는 화합물을 탐지할 수 있도록 끊임없이 발달해왔습니다. 고기가 썩어서 발생하는 카다베린이나 푸트라신 성분에 의한 불쾌한 냄새는 매우 낮은 농도일지라도 바로 감지할 수 있죠.

 

그렇다면 향기가 좋은 커피를 예로 들어볼까요?

같은 원두라도 다른 향과 맛을 지닐 수 있습니다. 바로 커피콩을 로스팅하는 과정 때문인데요.

커피콩이 로스팅되는 동안 커피콩의 껍질에서 반응을 통해 800여개의 화합물이 생성되는데 눈에 보이지 않는 작은 화합물들이 모두 모여 저마다 다른 향의 커피가 만들어집니다.

 

음식의 냄새에 있는 화합물을 이용한 기술도 많이 늘어나고 있는데요.

최근에는 커피를 로스팅할 때나는 맛있는 향의 화합물 '멜라노이딘'을 항암치료에 적용하는 기술이 우리나라 연구진에 의해 보고되기도 했었죠. 뿐만 아니라 미국에서는 음식의 냄새로 신선도를 판단할 수 있는 무선 칩에 대한 연구도 진행되고 있다고 합니다. 1개의 칩으로 에틸렌을 비롯한 다른 가스들을 검출해 구매자들이 썩고 있는 음식, 오래된 음식의 정도를 판단하여 구매할 수 있게 하려고 개발을 시작하였다고 하네요. 참 신기하지 않나요?

 

 

우리가 잘모르고 있었던 혼합과 화합의 차이는 화학이라는 분야에서는 상당히 다른 의미를 지니고 있었네요~

마지막으로 위에서 말씀드렸던 철가루와 황가루를 이용한 실험 영상을 첨부했으니, 철과 황가루가 어떻게 변하는지 관찰해보아요!

 

 

 

 


 

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소통이와 화통이가 전하는 화학 이야기. 세상에 빛을 더하는 정밀화학 이야기를 들려 드립니다 :) Leading Fine Change

 

 

 

호빵엔 없고 호떡엔 있는 그것? 

 

 

안녕하세요? 유쾌발랄 소화제의 소통이입니다. 오늘부터 '맛있는 소재화학'이라는 이름으로 음식도 음미하고~ 화학도 살펴보는~ 맛있는 화학이야기를 들려 드리려고 해요. 첫 번째 '맛있는 소재화학' 시작해볼까요? 힐위고~

 

풀리나 했더니 다시 강추위가~ 추워지나 했더니 다시 풀리는 변덕이 심한 요즘 날씨인데요. 기상청에 따르면 이번 주에는 큰 추위없이 포근한 날씨가 이어진다고 합니다. 그리고 다음 주 월요일은 입춘이랍니다. 이제 벌써? 하시는 분들 아직 겨울은 남았으니 맘껏 겨울을 즐겨 보아요.

 

겨울철이 좋은 이유는 새하얀 눈, 겨울철 스포츠 등 여러 가지가 있지만 그 중에 소통이가 생각하는 이유는 겨울철 간식이 있기 때문이랍니다. 이러한 이유로 오늘은 <겨울철 주전부리>에 대해 이야기하려고 합니다.

 

 

호호 불어먹는 호빵(200kcal/개), 노릇노릇한 호떡(260kcal/개), 단팥 가득 붕어빵(100~120kal/개) 등등 보기만 해도 군침이 꿀꺽! 바로 이 맛에 '맛있는 소재화학'을 연재하는 것이죠. 후훗! 간식을 먹기 전, 소통이의 호기심을 자극한 것이 있었으니~

 

호떡은 노릇노릇 갈색인데 호빵은 왜 뽀얀 흰색일까요? 

 

 

그 이유는 바로 마이야르 반응(Maillard reaction, 메일라드 반응) 때문입니다. 마이야르 반응은 포도당이나 과당 같은 당과 단백질의 구성성분인 아미노산이 작용하여 갈색의 중합체인 멜라노이딘을 (melanoidins)을 생성하는 반응입니다. 반응을 발견한 화학자 루이-카미유 마이야르의 이름을 붙여 마이야르 반응이라 부르게 되었죠. 즉 밀가루에 있는 아미노산과 포도당이 열에 의해 화학반응이 진행되면서 갈색을 띠게 되는 것입니다.

 

마이야르 반응은 일어나기 위해서는 높은 온도가 필요합니다. 반응에 필요한 온도는 약 150도 전후랍니다. 오븐에서는 수분이 쉽게 증발되고 온도가 반응온도에 쉽게 도달하기 때문에 마이야르 반응이 나타나지만, 증기에 찌는 호빵의 경우는 높은 수분량으로 필요한 온도에 도달하기 어렵기 때문에 마이야르 반응이 나타나기 어렵게 되는 것이죠. 이제 호빵이 하얗고 호떡은 갈색인 이유, 아셨나요? 역시 먹으면서 배우니 이해가 쏙쏙~

 

 

 

 

 

 

 마이야르 반응은 주로 어느 음식에서 일어나는 것일까요?

 

커피와 빵, 누룽지, 팝콘, 스테이크 등 사실상 대부분의 음식에서 마이야르 반응이 일어날 수 있다고 볼 수 있습니다. 우리는 거의 매일 하루 한 번 이상 마이야르 반응을 만나고 있었던 것이죠. 또한 마이야르 반응 덕분에 단백질이 작고 다양한 분자로 변하게 되어, 맛과 향이 풍부해져 더욱 맛있는 음식으로 재탄생하게 됩니다. 바로 이것이 찐 음식보다 구운 음식이 더욱 맛있는 이유랍니다. 역시 고기는 구워야 제 맛이죠!

 

하지만 반드시 좋은 면만 있는 것은 아닙니다. 마이야르 반응으로 만들어진 분자 중에서 우리 몸에 해로운 종류도 있는데요. 과유불급이라는 말도 있듯이 지나친 조리를 할 경우, 해로운 종류의 분자비율이 늘어나게 됩니다. 간혹 음식을 태워 드시는 분 계시죠? 몸에 해로울 수 있으니 맛은 조금 양보하시고 마이야르 반응이 덜 된 음식으로 체체 체~인지!

 

오늘 첫 번째 '맛있는 소재화학' 이야기 어떠셨나요? 음식도 먹고 지식도 쌓고~ 꿩먹고 알먹고~ 누이좋고 매부 좋고! 앞으로도 매의 눈으로 먹이를 찾아 산기슭(?)을 헤매는 소통이의 질주는 계속 됩니다. '맛있는 소재화학' 다음 편을 기대해 주세요.

 

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