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은박지를 씹으면 이가 시린다? 왜 그럴까?

일상속 과학/건강

by 스마트 1분 2019. 11. 25. 18:57

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알루미늄은 흔하면서도 매우 가벼운 금속으로 상당히 유용성이 큰 제품중 하나입니다. 그래서 우리가 흔히 볼 수 있는소비재뿐만 아니라 공장에서 사용되는 기계류까지 다방면에서 활용되고 있죠. 우리가 실생활에서 흔하게 볼 수 있는 알루미늄이 바로 껌종이에 사용되는 은박지, 음식을 보관하는데 사용되는 쿠킹호일 등 입니다. 그런데 이런 은박지를 씹어보면 이가 시리다고 하는 사람들을 볼 수 있는데 거기에는 특별한 이유가 있다고 합니다. 

<@curiosity>

▶이에 대한 이해를 돕기 위해서 먼저 알루미늄의 성질에 대해서 알아보도록 하겠습니다. 알루미늄은 비중이 4 미만인 경금속으로 흔하면서도 매우 가벼운 편이기 때문에 우리 주변에서 대중적으로 사용되고 있죠. 이렇게 대중적으로 사용되는 이유 중 하나가 알루미늄의 단단한 성질에 있으며 다른 하나가 바로 다른 원자들과 섞어서 합금을 만들기 쉽게 만들 수 있기 때문입니다.

 

 

또한 알루미늄의 전기 전도도는 구리(Cu)의 약 60%지만 알루미늄이 비중에 있어서 구리의 약 1/3에 불과하기 때문에 무게 대비 구리보다 2배의 전류를 더 통하게 하는 성질을 가지고 있다는 장점이 있습니다. 이런 높은 전기 전도율때문에 전기, 전자 분야에서의 수요가 상당히 큰데 바로 여기에 문제에 대한 해답의 실마리를 찾을 수 있습니다. 

 

▶알루미늄은 원소의 주기율표 상에서 13번으로 원소의 최외각전자의 수는 3개가 됩니다. 원소들은 최외각전자의 수가 8개가 될 때 안정해지기 때문에 알루미늄 역시 최외각 전자 수를 8개로 만들려고 하는 성질을 가지고 있죠. 그래서 최외각에 있는 3개의 전자를 버려 양이온(Al+3)이 되는 경향이 있습니다. 

<@대한화학회>

 

<@Researchgate>

우리 입의 침의 구성요소도 이 주제와 관련이 있습니다. 침은 99%가 물이며 나머지 1%의 유효성분으로 구성되어 있는데 이 1%에는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 이온 등이 녹아있는 전해질과 침의 약알칼리성을 유지시키는 중탄산염등이 들어 있죠. 

흔히 충치가 생기면 그 부분을 금이나 수은·은·구리·아연 등을 섞은 합금 재료인 아말감 등으로 치료를 하게 됩니다. 이런 류의 금속 재료들은 전기전도성을 가지고 있는데 이런 모든 것들이 쿠킹호일이나 은박지를 씹을 때 우리 이가 시린 이유가 됩니다. 

 

 

<https://www.nature.com/articles/sj.bdj.2018.229>

▶우리가 치과치료를 받은 부분은 전기를 통하게 하는 금속일 확률이 높으며 알루미늄 역시 전기전도성이 뛰어난 금속이죠. 그리고 침은 전류를 흐르게 하는 역할을 하는 전해질이 될 수 있습니다. 우리가 알루미늄을 씹을 때 우리 입안에서 전기가 발생하며 이때 발생한 전자가 전해질인 침을 타고 이동하게 되는데 그 목적지가 바로 우리 입안의 다른 금속, 즉 충치치료를 받은 금속이 되는 것입니다.

<이 시렵지 않나? @gfycat>

실제로 치의학계에서는 갈바닉 쇼크라는 용어가 있는데 이는 금속재료로 치료를 받은 서로 다른 이빨이 접촉이 되었을때 발생하는 고통을 의미하는 것이죠. 즉, 은박지는 갈바닉 쇼크를 일어나게 만드는 입안의 다른 충치치료를 받은 이빨과 같은 역할을 하는 것입니다. 이런 이유로 알루미늄으로 만들어진 쿠킹호일이나 은박지를 입안에 금속성분으로 치료를 받은 사람이 이빨로 씹으면 '시큰'하다는 느낌을 받게 되는 것입니다.    

 

 

※ 참고자료·논문자료·자문 등 도움

 

1) 알루미늄 특성

2)[강신종 쌤의 ‘재미있는 과학이야기’(7)] 주기율표 (하)

3)“내 짝을 찾습니다” 안정을 원하는 원소들

4)충치 치료에 쓰이는 금·아말감·도자기, 차이가 뭔가요?

5)대한화학회 주기율표

6)전류가 흐르는 액체

7)Biting on aluminum foil can be painful. Why?

8) Galvanic interaction between gold and amalgam: effect of zinc, time and surface treatments.

 

 

 

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