신과수연구회 9월워크숍1- 김경희수석(지시약을 이용한 매직램프)

오늘의 첫번째 발표는 김경희 수석님. 

라바램프만들기와 골든로드 매직 페이퍼를 이용한 비밀 편지 만들기를 하였다. 

산성과 알카리성에 지시약이 반응하는 성질에 의해 해볼 수 있는 재미있는 실험이었다. 

전에는 이 실험을 많이 했었던 듯 한데 중학교에서 산성도에 대한 내용이 교과서에 빠지면서 최근에는 안해본 실험이다. 

요즘 물의 산성도에 대해 관심이 많았던 터라 흥미가 생기는 재미있는 실험이었다.

라바램프란 20세기 중반에 발명된 제품으로 서로 다른 밀도의 유체로 만든 램프이다. 램프 속 용암과 닮았다고 해서 붙여졌단다. 

이 램프에 발포비타민을 이용하여 산성도를 변화시키면서 색을 변화시키게 하니 더 재미있었다.

 

[준비물1]  BTB 용액, 구연산, 베이킹소다, 소금, 콩기름 

[준비물2] 골든로드 페이퍼, 9v 건전지, 건전지 스냅, 알루미늄 호일, 스포이트, 면봉, 베이킹소다, 소금물, 식초 또는 레몬즙, 양초, 물, 가위(또는 칼)

 

 

 

산성도를 알아보는 지시약 알아보기부터 설명하고....

 

 

 

 

Ⅰ. BTB 용액을 이용한 라바 램프

1. 100 mL 삼각플라스크에 물 40mL와 BTB 용액 5mL를 넣는다.

2. 과정 1에 베이킹소다(탄산수소나트륨)를 한 스푼 넣어 색깔 변화를 관찰한다.

3.  과정 2에 오일 10mL를 넣는다.

4. 과정 3번의 삼각플라스크를 핸드폰 조명 위에 올린다.

5. 과정 4에 구연산을 한 스푼 넣고 색깔 변화를 관찰한다.

6. 5번에 베이킹소다(탄산수소나트륨)를 한 스푼 넣고 색깔 변화를 관찰한다.

 

※ 색깔이 변하는 이유를 설명해 보자.

베이킹소다는 염기성 물질로, 구연산은 산성물질로 사용한 것 

BTB 용액은 산·염기 지시약으로 산성에서는 노란색이며, 중성에서는 초록색, 염기성에서는 파란색으로 나타나는 지시약

 

 

발포비타민은 산성을 띠는 물질인데다 이산화탄소를 발생시키므로 색이 극적으로 변화하는 효과를 가져온다. 

 

 

그 다음은 골든로드 매직페이퍼를 이용한 실험이다. 

골든로드 종이는 산/염기를 알아보는 것으로 바닷물과 전기만으로 붉게 변화하는 성질을 갖는다. 

이 성질을 이용하여 전기분해를 이용한 그림 만들기를 해보았다. 

 

매직페이퍼는 메역취 속의 식품색으로 선황생 진황색을 띠고 있지만 알카리 성분이 닿으면 자주색으로 변한다.

알칼리의 정도에 따라 밝은 빨간색으로 변하기도 한다.

알칼리의 정도에 따라 밝은 빨간색으로 변하기도 한다.

암모니아로만든 세정제, 물에 푼 베이킹소다 등 알칼리 성분에 닿으면 붉어지고,

식초나 레몬주스등 산 성분에 닿으면 노란색으로 변한다.

이 성질을 이용하여 전기분해시 양극에서는 수소이온이, 음극에서는 수산화이온이 발생하는 것을 이용하여 색이 변화하게 한다. 글씨를 쓰면 색이 변하면서 글씨가 써지기도 한다. 

 

Ⅱ. 골든로드 매직 페이퍼를 이용한 비밀 편지

[준비물] 골든로드 페이퍼, 9v 건전지, 건전지 스냅, 알루미늄 호일, 스포이트, 면봉, 베이킹소다, 소금물, 식초 또는 레몬즙, 양초, 물, 가위(또는 칼)

 

[실험 과정 1]

1. 손에 베이킹소다수를 뿌린다.

2. 골든로드 페이퍼에 손을 찍는다.

3. 용액이 마르면서 색이 어떻게 변화하는지 관찰 해 보자.

4. 생활 속 다양한 용액을 이용하여 색 변화를 관찰 해 보자.

<실험결과>

1. 베이킹소다수를 묻힌 종이 : 빨간색

2. 소금물을 묻힌 종이 : 변화없음

3. 베이킹소다수를 묻혔다가 레몬즙을 묻힌 종이 : 노란색

4. 양초를 묻혔다가 소다수로 칠한 종이 : 양초로 적은 글자가 나타남

5. 소금물로 적신 종이에 건전지를 연결한 집게전선으로 글씨를 쓰면 글씨가 나타난다.

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[출처] 골든로드 매직페이퍼 실험|작성자 mandarin

< 결론>

​- 골든로드페이퍼의 색소는 염기성 물질과 만나면 분자의 구조가 바뀌면서 붉은색으로 변한다.

- 붉게 변한 종이를 레몬즙에 담그면 노란색(본래의 색깔)으로 바뀐다.

- 붉은색은 염기성이다.

- 소금물에 전류가 흘러 소금물이 분해되면서 색이 붉게 변했기 때문에 염기성 물질이 생겼다는 것을 알 수 있다.

[출처] 골든로드 매직페이퍼 실험|작성자 mandarin

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