형광 캡슐 카멜레온 캡슐만들기

형광캡슐 카멜레온 캡슐만들기 1. 형광캡슐 만들기 준비물 : 염화칼슘, 알긴산나트륨, 형광안료, 스포이트, 약숟가락, 100mL 비커, 300mL 비커 실험방법 ① 100mL비커에 시판용 알긴산나트륨으로 약 2% 용액을 만든다. 2g의 알긴산나트륨에 물 98mL를 넣어 녹이면 된다. ② 2% 알긴산나트륨 수용액을 나눠 각각에 다른 색의 형광안료를 넣고 섞는다. ③ 300mL 비커에 5% 이상의 염화칼슘 수용액을 준비한다. ④ 염화칼슘수용액에 과정 ②의 알긴산 수용액을 스포이트로 방울방울 떨어뜨려 연어알처럼 생긴 갭슐을 만든다. 형광캡슐 완성!!! ⑤ 형광 캡슐을 건져 어두운 곳에서 관찰해본다. Tip!!! ① 알긴산나트륨을 녹인 용액이 너무 뻑뻑해서 스포이트로 떨어지지 않으면 물을 더 넣는다. ② 알긴산 나트륨은 찬물에서도 잘 녹지만 38∼40℃ 정도 따뜻한 물에서 가장 잘 풀린다. 온도가 너무 높으면 고분자 결합이 끊어져 점도가 오히려 떨어진다. ③ 물에 알긴산 나트륨을 천천히 조금씩 넣어 녹인다. 알긴산나트륨에 물을 부으면 알긴산나트륨이 서로 엉기게 돼 녹이기 어렵다. 물론 며칠 후면 문제는 해결된다. 2. 카멜레온 캡슐 만들기 준비물 : 붉은 양배추즙, 알긴산나트륨, 염화칼슘 수용액, 식초, 석회수, 묽은 수산화나트륨 용액, 비커, 스포이트, 유리막대, 약숟가락, 시험관, 시험관대 실험방법 ① 붉은 양배추즙 98mL에 알긴산나트륨 2g을 넣고 잘 젓는다. ② 스포이트로 과정 ①의 용액을 염화칼슘 수용액에 떨어뜨려 연어알처럼 생긴 캡슐을 만들어 본다. 카멜레온 캡슐 완성!!!! ③ 생성된 카멜레온 캡슐을 약숟가락으로 떠내거나 체, 거름종이로 걸러낸다. ④ 시험관에 묽은 염산, 식초, 물, 서회수, 묽은 수산화나트륨 용액을 각각의 시험관에 1/4 정도 채운다. 그런 후 카멜레온 캡슐을 각 시험관에 넣는다. ⑤ 시험관에 넣은 카멜레온 캡슐에 어떤 변화가 일어나는지 관찰한다. 묽은 염산 → 적색 식초 → 분홍색 물 → 자색 석회수 → 청록색 묽은 수산화나트륨 → 황색 Tip!!! 양배추즙을 만드는 방법은 간단하다. 붉은 양배추 한개를 찢거나 체쳐서 물에 넣고 푹 삶은 다음 붉은 양배추 잎은 걸러내고 즙만 비커에 따르면 된다. 이때 양배추즙의 농도가 진할수록 좋다. 따라서 붉은 양배추를 삶을 때 가능하면 적은양의 물을 사용한다. 왜 그럴까????? ① 캡슐은 어떻게 만들어 질까??? 알긴산은 미역이나 다시마와 같은 해조류의 20∼30%를 차지하는 섬유질 성분으로, 물에 넣으면 흐물흐물하고 미끈미끈한 성질이 있다. 대개의 경우 칼륨, 나트륨, 칼슘과 결합해 존재하는데 서로 결합이 지속적으로 이뤄져 긴 겹합을 이루는 고분자 물질이다. 알긴산나트륨은 알긴산과 나트륨이 결합한 경우이다. 알긴산은 물에 녹지 않으나 나트륨염은 물에 녹는다. 따라서 알긴산나트륨을 물에 녹이면 점성이 매우 큰 용액을 만들 수 있다. 이렇게 녹인 알긴산이 어떻게 둥근 캡슐로 만들어지는 것일까???? 염화칼슘 수용액에서 그 이유를 찾을 수 있다. 일반적으로 나트륨염은 비교적 용해가 잘 되지만 칼슘염은 잘 녹지 않는다. 따라서 알긴산나트륨으로 물에 녹았던 알긴산은 염화칼슘 수용액에서 알긴산칼슘염이 돼 물이 녹지 않은 Gel상태가 되면서 단단한 볼이 형성되는 것이다. 이같은 원리를 이용해 염화칼슘 수용액에서 실과 같은 가는 줄이나 연어알과 같은 둥근 모양의 탄성이 있는 캡슐을 만들 수 있다. ② 알긴산은 어디에 쓰일까?? 알긴산을 포함한 미역은 예로부터 우리나라에서 산후 조리용 음식이었다. 미역이 산모에게 좋은 이유 중 하나는 미역속에 포함된 알긴산 때문이다. 일명 알긴산의 '스펀지 효과'라고 불리는데 이는 스펀지가 물을 빨아들이듯이 알긴산이 중금속이나 농약, 발암물질 등을 빨아들여 몸밖으로 내보내는 작용을 말한다. 미역과 같은 천연 음식물 외에도 최근에는 음료에서 알긴산을 찾아볼 수 있다. 건강음료로 불리는 몇종류의 음료에 포함돼 있다. dmaf를 살 때 한번쯤 알긴산이 포함됐느지 확인해보면 좋을 듯하다. 한편 알긴산은 약물로서도 작용을 한다. 알긴산은 소화관에 들어가면, 방어막을 형성해 위산과 섞여있는 음식물이 위벽이나 식도에 접촉하는 것을 막는다. 그래서 체내에서 산을 감소시키는데 사용되는 약물(제산제)과 흔히 같이 쓰여서, 위와 식도에서 위산의 자극으로 생기는 아픔을 줄이는데 도움을 준다. 이 외에도 알긴산은 아이스크림 제조에도 사용되는데 아이스크림 속에 큰 결정이 생기는 것을 방지해 부드러운 느낌을 주는데 한몫을 한다. 그리고 디저트 푸딩이나 젤리를 만드는데도 쓰인다. ③ 용액에 따라 캐슐의 색이 변하는 이유???? 붉은 양배추의 색은 산과 염기를 구별할 수 있는 지시약으로 사용된다. 다시 말해서 수소이온의 농도(pH)에 따라 다양한 색으로 변한다. (pH) 0-2 →적색, 3-4 →분홍색, 5-7 → 자색, 8 →청색, 9-12 →청록색, 13 →황록색, 14 →황색 따라서 카멜레온 캡슐의 색이 변하는데는 붉은 양배추즙에서 그 이유를 찾을 수 있다. 붉은 양배추즙에 알기난나트륨을 섞어 만든 카멜레온 캡슐은 지시약과 같다. 묽은 염산, 식초, 물, 석회수, 묽은 수산화나트륨은 산성도가 다르기 때문에 카멜레온 캡슐은 이 용액들 안에서 색이 변하는 것이다