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양배추 지시약 만들기

 

 

 

 

 

안녕하세요. 롯데정밀화학 유쾌발랄소화제의 화통이입니다. 

여러분 지시약에 대해서 많이 들어보셨죠? 흔히 산,염기를 구분하는데 많이 쓰이면서 들어보시고 또는 학교에서 직접 실험하는데 써보신적이 있을 것입니다. 잘 알려진 지시약 중 페놀프탈레인 용액은 육각의 벤젠고리가 3개가 있는 구조로 염기성에서 붉게 변하기 때문에 염기성인지 아닌지 구별할 때 쓰입니다. 지시약은 집에서도 간단하게 만들 수 있는데요. 오늘은 바로 위의 사진처럼 보라색 양배추를 이용해서 만들어보려고 합니다!

 

 

양배추 지시약 만들기

 

 

양배추 지시약은 사실 만드는 방법이 굉장히 간단합니다. 보라색 양배추잎을 잘라서 물에 담구고 끓이기만 하면 되는데요.

 

 

 

지시약을 좀 더 끓이면 위의 사진과 같이 양배추의 색깔이 서서히 빠지는 것을 관찰하실 수 있습니다. 지시약이 저렇게 보라색으로 변하는데요. 바로 보라색 양배추 속의 색소인 안토시아닌이 빠져나오기 때문입니다.

 

안토시아닌은 항산화 물질로 맛있는 소재화학에서 자주 설명드렸었는데요. 단풍잎이 붉게 물드는 이유도 안토시아닌 성분 때문이죠. 

 

단풍이 드는 이유는? 단풍에 숨겨진 화학
http://www.finelfc.com/164

 

 

산, 염기 구별하기

 

 

 

우선 실험할 용액을 준비합니다. 오렌지 쥬스, 사이다, 물, 우유, 치약을 섞은 물을 준비했는데요. 준비한 용액에 양배추 지시약을 몇방울씩 떨어뜨려 보려고 합니다. 과연 어떻게 변할까요?

 

 

 

여러분들이 예상하신대로 색깔이 바뀌었나요? 오렌지 주스와 사이다는 붉은색으로 바뀌었고 치약을 녹인 물은 푸른빛으로 바뀌었습니다. 양배추 지시약 속의 안토시아닌 성분은 산성에서는 붉은색, 염기성에서는 푸른색을 띄는데요. pH조건에 따라 안토시아닌은 구조가 바뀌는데요. 수소이온이 이동하여 결합하고 분리됨에 따라 색변화로 관찰되는 것이랍니다.

오렌지쥬스와 사이다는 산성으로 물은 중성으로 보이는데요. 우유는 약산성이라고 알려져있는데 저희 실험해서는 거의 중성에 가깝게 나왔습니다.

치약은 세균으로 인하여 산성화된 입 속을 중화시켜주는 역할을 하기 때문에 염기성입니다.

 

천연 지시약이 주는 색깔도 다채롭고 참 곱지 않나요?

여러분도 집의 냉장고 속의 음료로 한 번 테스트 해보시면 좋을 것 같네요.

내가 섭취하고 있는 음식이 산성인지 염기성인지 금방 알 수 있으니까요~

 

 

 

 

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화통이

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

 

 

신호등 용액의 색 변화 실험

 

안녕하세요~롯데정밀화학 유쾌발랄소화제의 화통이입니다. 오늘 여러분에게 보여드릴 실험은 바로 신호등 용액 만들기 입니다. 신호등은 빨강, 노랑, 초록 빛으로 보행자와 자동차의 안내를 돕는데요. 오늘 화통이가 만드는 용액도 바로 이 신호등 처럼 여러색깔을 띄며 반응을 하는 원리를 이용한 것입니다!

 

 

신호등 용액 실험

 

오늘 화통이가 만드는 신호등 용액은 바로 포도당을 이용하여 만들 것인데요. 포도당 그리고 수산화 나트륨, 물을 각각 준비합니다.

 

 

포도당과 수산화 나트륨은 물을 따로 준비하셔서 녹여주시고, 포도당을 녹이는 물이 수산화 나트륨보다 4배 정도 더 많이 준비해주시면 됩니다.

 

 

포도당과 수산화 나트륨 용액이 준비되면 포도당과 수산화나트륨의 용액을 3:1의 비율로 섞어줍니다.

 

바이알 유리병에 약간의 공간을 남겨둘 만큼만 채우고 인디고카민 지시약을 5-7방울 넣어줍니다. 지시약을 넣으면 내용물이 초록색으로 변하는 것을 볼 수 있습니다.

 

용액의 처음 모습은 보시다시피 연두색과 노란색의 중간 빛을 띄는데요. 병을 흔들면서 색깔을 관찰해 보겠습니다.

 

 

어떤 색깔들이 보이시나요?

빨간색/노란색/초록색이 보이시나요?

 

 

짜잔~! 저희가 볼 수 있는 색깔은 바로 빨강/노랑/초록 입니다. 유리병의 흔드는 세기를 조절하면 세가지 색을 다 관찰할 수 있는데요! 색의 변화를 일으키는 것은 바로 유리병의 빈공간!

처음에 빈공간을 남겨 두어야 한다고 말씀드렸는데요~

빈공간의 산소가 이런 색의 변화를 가져온답니다.

 

 

신호등 용액에 숨겨진 화학적 원리는?!

 

신호등 용액의 색깔변화를 일으키는 원인은 바로 산소입니다.

예전에 산소와 결합하는 반응을 산화, 헤어지는 반응을 환원이라고 말씀드렸었는데요.

 

옷을 하얗게 만드는 원리(표백제 이야기)

http://www.finelfc.com/309

 

이번에도 같은 원리가 사용됩니다. 인디고카민 용액 산화-환원의 지시약으로 산소의 농도에 따라 색깔이 달라지는 특성을 가지고 있습니다. 용액을 흔들지 않은 상태에서는 포도당이

용존 산소(물 속의 산소)를 모두 흡수 하기 때문에 인디고카민 용액이 산소와 결합하기 어려워서 노란색을 나타냅니다. (환원된 상태라고 볼 수 있죠!)

 

그런데 유리병을 흔들어주면 빈공간의 산소가 용액으로 용해되면서 인디고카민 용액이 산소와 접촉하게 되고 빨간색으로 변하게 됩니다. 더 빠른 속도로 흔들면 더 많은 산소와 결합이 일어나 초록색으로 변하게 되죠~

 

용액을 그대로 두면 포도당이 다시 산화되고 산소를 흡수하기 때문에 용액은 인디고카민의 본래의 색깔로 돌아가게 됩니다. 단 포도당의 산화 흡수량이 많아져서 포화상태가 되면 색상은 원래처럼 돌아가지 않으니 참고하세요~

 

 

화학에서 산화-환원반응은 양파와 같이 까면 깔수록 새로운 면이 많은 것 같습니다.

생각보다 많은 분야에 적용해서 사용되고 있기도 하죠!

화통이도 여러분의 이해를 돕기 위해 실험과 소재 발굴을 멈추지 않겠습니다!

다음번 실험 내용도 기대해주세요~

 

 

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