유리병 속 수중 정원 만들기!(화학정원 만들기)

 

 

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 물과 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.

이 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