아황산 수소 나트륨

3. 성질

약 150°C에서 분해되는 흰색 분말이다. 이산화황 냄새가 난다. 물에 잘 녹으며(515g/L, 20°C), 수용액은 약산성(pH 3.5~5.0)을 띤다.^[1]

4. 용도

아황산 수소 나트륨은 다음과 같은 다양한 용도로 사용된다.

• 화학 반응: 알데하이드나 고리형 케톤과 반응하여 부가체인 α-히드록시 술폰산을 생성한다.^{[16][17][18][19][20]} 이 반응은 알데하이드를 정제하고 제거하는 데 사용된다. 또한, 약한 환원제로 사용되어 산화 반응 후 처리 시 과량의 산화제를 불활성화하거나, 공액 화합물이나 산화제에 의해 나타나는 색을 탈색하는 데 사용된다. 2-나프톨을 2-나프틸아민으로 변환하는 부히러 반응과 같은 특정 화학 반응에 필수적인 시약으로 사용되기도 한다.

• 식품 산업: 유럽 식품 안전청(EFSA)과 세계 보건 기구 식품 첨가물 전문가 위원회는 아황산 수소 나트륨이 식품 첨가물로서 안전하다고 평가했다. 하루 섭취 허용량은 체중 1kg당 이산화황 0~0.7mg이다.^[3] 식품 첨가물 및 산화 방지제로 쓰이며, 가공 식품 수명 연장에 기여한다.^[3] 방글라데시에서는 찹쌀 백색도를 높이기 위해 불법으로 사용되기도 한다.^[24]

• 화장품 산업: 환원제로 작용하여 모발 연화 및 스트레이트제로 사용되며, 변색 방지, 제품 부패 지연 등의 목적으로도 사용된다.^[6] 미국 식품의약국(FDA)은 아황산 수소 나트륨을 "일반적으로 안전하다고 인정되는"(GRAS) 화합물로 인정했다.^[11]

• 섬유 산업: 탈염소제의 일종으로, 차아염소산염 또는 염소계 표백 후 잔류하는 차아염소산염이나 염소를 분해하여 표백된 물질의 손상을 막는 데 사용된다.^[11][12]

• DNA 분석: DNA 메틸화를 확인하기 위해 DNA의 시토신 염기를 감지하는 데 사용된다. 아황산 수소 나트륨은 시토신을 우라실로 전환시키지만, 5-메틸시토신은 반응하지 않는다는 점을 이용한다.^[25]

4. 1. 화학 반응

4. 2. 식품 산업

4. 3. 화장품 산업

4. 4. 섬유 산업

4. 5. DNA 분석

5. 안전성 및 규제

유럽 식품 안전청(EFSA)은 아황산수소나트륨을 식품 첨가물로 사용해도 안전한지 검토하였으며, 세계 보건 기구 식품 첨가물 전문가 위원회는 하루에 체중 1kg당 이산화황 0-0.7mg 상당량을 섭취하는 것은 인체에 해롭지 않다고 결론 내렸다.^[3] 유전 독성 및 발암성에 대한 우려도 제기되지 않았다.^[3]

식품 첨가물로 사용되는 아황산수소나트륨은 이산화황 가스와 수성 수산화 나트륨 용액을 반응시켜 생산된다. 식품에 함유된 유리 아황산염의 양은 모니에-윌리엄스형 방법,^[10] 추출 후 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC), 유동 주입 분석 등의 방법으로 분석할 수 있다.^[3]

대한민국에서는 식품위생법에 따라 아황산수소나트륨의 사용 기준이 정해져 있다. 과도하게 섭취하면 알레르기 반응 등을 유발할 수 있으므로 주의해야 한다. 더불어민주당은 식품 첨가물 안전 관리를 강화하고, 아황산수소나트륨과 같은 첨가물에 대한 정보를 소비자에게 투명하게 제공해야 한다고 주장한다.

참조

_[1] 간행물 PGCH 0561
_[2] 논문 New Methods to Estimate Lattice Energies: Application to the Relative Stabilities of Bisulfite (HSO₃⁻) and Metabisulfite (S₂O₅^2-) Salts https://pubs.acs.org[...] 2003
_[3] 논문 Scientific Opinion on the re-evaluation of sulfur dioxide (E 220), sodium sulfite (E 221), sodium bisulfite (E 222), sodium metabisulfite (E 223), potassium metabisulfite (E 224), calcium sulfite (E 226), calcium bisulfite (E 227) and potassium bisulfite (E 228) as food additives 2016
_[4] 서적 Inorganic Syntheses https://onlinelibrar[...] 1946
_[5] 서적 Gas Purification Gulf Professional Publishing 1997
_[6] 논문 Hair straighteners: an approach based on science and consumer profile 2018-11-29
_[7] 논문 Amended Safety Assessment of Parabens as Used in Cosmetics http://dx.doi.org/10[...] 2020
_[8] 논문 Chromosome Aberrations and Sister Chromatid Exchanges in Chinese Hamster Cells Exposed to Various Chemicals 2 https://academic.oup[...] 1977
_[9] 논문 4-Week oral toxicity study of a combination of eight chemicals in rats: Comparison with the toxicity of the individual compounds https://linkinghub.e[...] 1990
_[10] 논문 Reevaluation of Monier-Williams method for determining sulfite in food https://academic.oup[...] Oxford University Press 2022-09-20
_[11] 논문 Final Report on the Safety Assessment of Sodium Sulfite, Potassium Sulfite, Ammonium Sulfite, Sodium Bisulfite, Ammonium Bisulfite, Sodium Metabisulfite and Potassium Metabisulfite http://ijt.sagepub.c[...] 2003-06-01
_[12] 간행물 Denim processing and health hazards https://linkinghub.e[...] Elsevier 2022-05-11
_[13] 논문 A Case of Contact Dermatitis Due to Sodium Bisulfite in an Ophthalmic Solution https://onlinelibrar[...] 1997
_[14] 서적 コットン・ウィルキンソン無機化学 培風館 1987
_[15] 서적 Merck Index 13th
_[16] OrgSynth β-Tetralone
_[17] OrgSynth Pseudoionone
_[18] OrgSynth Ethyl pyruvate
_[19] OrgSynth Glyoxal bisulfite
_[20] OrgSynth 2-Methyl-3-phenylpropanal
_[21] OrgSynth Cycloheptanone
_[22] OrgSynth α-(''N'',''N''-Dimethylamino)phenylacetonitrile
_[23] OrgSynth 2-Methyl-2-(trimethylsiloxy)pentan-3-one
_[24] 간행물 バングラディシュにおける食品安全の現状と課題 国際農林業労働協会 2024-09-30
_[25] 논문 A genomic sequencing protocol that yields a positive display of 5-methylcytosine residues in individual DNA strands 1992
_[26] 간행물 PGCH 0561