간단히 정리하면 다음과 같습니다.
입김을 불면(숨을 내쉬면) 이산화탄소(CO2)가 BTB 용액에 녹습니다. 물에 녹은 CO2는 일부가 탄산(H2CO3)으로 존재하여 용액을 산성으로 만듭니다. 산성이면 BTB(브로모티몰 블루)는 프로톤(H+)을 받아 산성형(HIn)이 되어 노란색을 띱니다. (BTB의 변색 범위: 약 pH 6 이하에서 노란색, 중성에 가까우면 초록, pH 7.6 이상에서 파란색)
가열하면 용액에서 용해된 기체(특히 CO2)의 용해도가 감소하여 용액 속 CO2(또는 탄산)가 공기 중으로 빠져나갑니다. 용액에 있던 산이 줄어들어(즉 pH가 올라가) BTB가 탈양성자화되어 염기성형(In−)이 되고, 이 형태가 파란색을 보입니다. 따라서 가열로 CO2가 날아가 원래의 푸른색(혹은 더 염기성에 가까운 색)으로 되돌아가는 것입니다.
빛을 비추는 것은 관찰을 위한 행위로서 색 변화를 일으키는 주원인은 아닙니다(단, 아주 강한 자외선 등에 의한 분해·탈색이 일어날 가능성은 따로 존재함). 실험에서 빛을 비춘 뒤 파란색으로 보이는 이유는 주로 가열로 CO2가 빠져나가 pH가 올라갔기 때문입니다.
요약: 입김 → CO2 용해 → 탄산 형성 → pH 하강 → BTB가 노란색. 가열 → CO2 방출 → pH 상승 → BTB가 파란색으로 회복됩니다.
참고 자료: