유리병 속 수중 정원 만들기!(화학정원 만들기)

 

 

 

 

 

안녕하세요! 롯데정밀화학 유쾌발랄소화제의 화통이입니다. 

오늘은 여러분에게 작은 유리병 안에 수중 정원을 만드는 실험을 해보려고 합니다.

보기만해도 시원한 느낌이지 않나요? 그럼 이제부터 같이 만들어봐요!

 

 

 

우선 물유리라고 불리는 용액을 준비합니다. 물유리는 이산화규소와 알칼리금속을 녹여서 만든 용액인데요. (나트륨이 일반적으로 많이 쓰입니다) 정원의 느낌을 살려주기 위하여 흰색 자갈도 같이 준비하였습니다. 반응에 사용할 금속염은 황산구리, 염화구리, 염화코발트인데요. 황산구리의 푸른색, 염화구리의 초록빛, 염화코발트의 붉은색이 정원을 더 화려하게 만들어줄 것 같죠?

 

 

예쁘지 않나요? 붉은 빛이 없어지고 진한 남색이 생겼죠?

마치 산호초 같기도 하고 해조류 같기도 하고 말이죠.

 

 

 

지금부터 알아보도록 하겠습니다.

저희가 주목해야하는 액체는 물유리(Na2O·nSiO2)! 무색 투명하고 점성이 있는 끈적끈적해 보이는데요.바로 장마철 습기제거제에 관련한 원리와 함께 설명드렸던 실리카겔의 재료가 되는 액체랍니다.

물유리와 색깔을 띄는 금속염이 만나서 반응을 하게 되고 다른 규산염이 생기게 되는데요. 이 원리를 이용해서 위와 같은 화려한 화학정원을 만들게 되는 것이랍니다.

 

새로운 염이 만들어지는 과정을 반응식으로 나타내면 이렇게 됩니다.

 

CuSO4(s)+Na2SiO3(l)->CuSiO3(s)+Na2SO4(l)

황산구리(고체)+규산나트륨(액체)-> 규산구리(고체)+황산나트륨(액체)

 

이렇게 겔 형태의 새로운 염이 만들어지고 새로운 염의 막이 반투과성막의 역할을 해서 물유리의 물만 농도가 더 높은 반투과성막 안쪽으로 들어오게하는 것이랍니다. 바로 이 현상이 삼투현상이죠! 물이 점점 들어오면서 위쪽으로 염이 자라는 것처럼 보이는데요. 이유는 물유리의 압력이 위쪽이 상대적으로 약해서 위쪽 방향으로 부피가 점점 커지기 때문입니다. 저희 눈에는 싹이 자라는 것처럼 보이죠?

 

 

 

식물 뿌리에도 삼투현상이?!

 

 

식물은 물을 어떻게 빨아당기는 것일까요?

식물이 토양으로부터 물을 흡수할 때 바로 삼투현상이 이용됩니다.

식물의 내부는 만들어진 양분이 있어서 토양보다는 높은 농도를 가지고 있어요. 그리고 뿌리를 구성하고 있는 식물세포의 세포막이 반투과성막이 되죠. 따라서 흙 속의 수분은 농도평형을 이루기 위해 진한 농도의 뿌리 안으로 들어오려고 하게 되고 반투과성막에 의해 입자가 큰 양분은 빠져나가지 않는답니다.

 

화학은 식물이 수분을 흡수하는 원리처럼 자연에서 출발해서 금속염을 만들기까지 다양하게 응용될 수 있는 학문이라는 것! 참 매력적이지 않나요?! 알면 알수록 무궁무진한 세계가 있는 것 같습니다.

마지막으로 삼투현상에 관련된 지난 게시물 첨부할게요!

같이 읽어보시면 훨씬 빨리 이해되실거에요~ 다음번에는 더 흥미진진한 실험으로 찾아뵙겠습니다.

 

달팽이의 천적은 소금?!

http://www.finelfc.com/71

우리몸에도 삼투현상이?!

http://www.finelfc.com/229

 

 

 

블로그 이미지

화통이

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

 

 

장마철 습기 어떻게 없앨까? (습기제거제 원리)

 

 

 

 

 

안녕하세요. 롯데정밀화학 유쾌발랄소화제의 화통이입니다.

더운 날씨와 함께 찾아오는 장마와 태풍에 습도까지 높아서 다들 불편하실텐데요.

제습기도 틀어보고 에어컨을 가동해서 조금이라도 끈적함을 낮추려고 애쓰시고 계실 것 같습니다. 장마철에는 옷과 신발 등 섬유제품에 곰팡이가 생기지 않도록 보관에 더욱 신경써야하는데요. 저같은 경우는 귀걸이나 목걸이가 습기에 노출되지 않도록 꼭 습기제거제를 바꿔서 넣어놓고 있습니다.

그럼 지금부터 습기제거제에 들어가는 화학물질이 무엇인지, 어떤 원리로 습기를 제거하는 것인지 알아보도록 하겠습니다!

 

 

습기제거제 1. 염화칼슘(CaCl2)

 

 

겨울철 눈이 많이 내린 뒤에 도로 위에 뿌리는 것도 염화칼슘이라고 많이 알고 계시죠? 눈을 녹이는 원리는 아래의 게시글을 참고하시면 될 것 같습니다.

 

 

습기가 많아 눅눅해지기 쉬운 옷장에 주부들이 습기제거제를 넣었다가 한참 뒤에 꺼내어 보면 물이 가득 담겨 있는 것을 볼 수 있죠. 이 습기제거제가 대부분은 염화칼슘으로 만들어졌답니다. 이처럼 공기중의 수분을 흡수하여 녹는 성질을 조해성이라고 합니다. 해성이 좋은 염화칼슘공기중에서 수분을 자신의 무게에 14배까지 흡수할 수 있어 실험실에서 사용 시에는 보관에 특별히 유의해야하는 시약입니다.

 

 

 

습기제거제 2. 실리카겔

 

 

무색투명한 알갱이로 이루어져 있는 실리카겔은 우리 주변의 포장제품에서 쉽게 찾을 수 있습니다. 실리카겔하면 김이 먼저 떠오르실 텐데요. 김이 눅눅해지는 것을 방지하기 위해 포장 시에 수분을 흡수하는 실리카겔을 넣어둔 것이죠. 실리카겔은 다공성 물질로 수분과 알코올을 매우 잘 흡수하는데요. 수분을 흡수한 뒤에도 큰 변화가 없어서 실제로 흡수했는지를 알기는 어렵습니다. 방법은 염화코발트와 같이 색을 띄는 물질을 첨가시켜주어 수분을 흡수했을 때 붉은 빛을 띄고 수분을 흡수하지 않았을 때 푸른빛을 보이도록 하여 수분의 유무를 판단하는 것입니다.

또 실리카겔은 염화칼슘과 달리 재사용이 가능한데요. 후라이팬이나 전자레인지를 이용하여 가열하면 수분이 증발하여 다시 사용할 수 있습니다.

 

이 밖에도 천연제습제로서 굵은 소금을 많이 이용하는데요. 은 실리카겔과 같이 다공성 구조로 표면적이 넓어 수분을 흡수하기 유리하고 소금도 공기 중의 물분자와 반응하여 녹기 때문에 많이 알려진 방법입니다. 불쾌한 냄새를 같이 제거하고 싶으시다면 아로마 향초를 피워두시는 것도 심리적 안정과 습기제거에 모두 도움이 되니 사용해 보셔도 좋겠네요!

 

덥고 끈적한 여름을 좀 더 뽀송하고 쾌적하게 보내기 위해 필요한 제습제, 그 속에도 숨겨진 화학작용이 있었습니다! 앞으로도 계속해서 생활 속 화학원리에 대하여 알려 드릴 예정이니 궁금하시거나 알고 싶은 점이 있으시면 댓글 부탁드려요^^

 

 

블로그 이미지

화통이

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

티스토리 툴바