비누로 만드는 고체연료

[고시레]

비누로 만드는 고체연료

요런걸 구하세요.

세탁비누, 메탄올, 유리컵 , 체(없으면 칼), 사기로 만든 열에 강한 접시 ,  냄비

(메탄올은 약국에 가면 구할 수 있어요. 소독용 알코올인 에탄올로 하면 고체 연료가 제대로  만들어지지 않아요. )

이렇게 만들어요

1) 그릇 위에 체를 얹고, 비누를 곱게 간다.

   체가 없으면 칼로 살살 긁어낸다.(가루가 날리니 마스크를 쓰고 합니다.)

2) 메탄올 50ml(보통 유리컵의 ¼ 정도)를 비이커에 넣는다.

3) 세탁비누가루 5g (페트병 뚜껑 2개 정도)을 메탄올이 담긴 비이커에  넣는다. 냄비에 뜨거운 물을 담고 비이커를 넣어 데운다.

4) 잘 저어준후 냄비에서 꺼내 10분간 놓아둔다.

이렇게 놀아요

1) 굳으면 꺼내서 작은 크기로 잘라낸다..

2) 이것을 깨지지 않는 사기접시에 얹고 불을 붙여 본다.                         

  ( 앗, 잠깐! 혹시 주위에 잘 타는 물질이 있지 않은지 살펴보세요. )

도전! 알쏭달쏭

1. 비누를 섞은 메탄올은 왜 단단하게 되었을까요?

  백두: 돼지기름도 식으면 하얗게 굳어지잖아. 무엇이든 식으면 단단하게 되는 성질이 있는 거야. 

  한라: 메탄올을 떨어뜨리면 금방 사라지잖아. 이렇게 날아가는 성질이 크니까 식히는 동안 다 공기 중으로 다 날아가버린거야.

  금강: 아기가 오줌을 싸도 보송보송한 기저귀처럼 비누알갱이가 물을 쥐고 있는 거야.

아는 것이 힘이다.

흔한 주변의 물질을 이용하여 훌륭한 연료를 만들 수 있다니! 알코올 램프 연료대용으로 쏟을 염려도 없고 필요한 만큼 잘라서 사용할 수 도 있고... 맥가이버가 된 기분이 어때요? 

이제 좀 궁금해지지요. 왜 메탄올에 비누가루를 넣었을 때 단단한 고체 연료가 되었을까요?

먼저 소금을 물에 녹이는 과정을 생각해 봐요. 컵에 소금을 많이 넣어 물을 붓고 녹이면 더 이상 녹지 않고 남을 때가 있지요. 그럴 때 어떡해 해요? 물을 데운다구요? 맞아요. 물을 데우면 소금이 더 잘 녹지요. 그 소금물의 온도를 다시 떨어뜨리면 다시 소금이 생기는 것도 볼 수 있어요.

메탄올에 비누가루를 넣고 녹여도 마찬가지예요.  온도를 올리면 더 많이 녹일 수 있어요.  소금물과 다른 점은 메탄올이 식으면서 다시 비누가루 결정이 생기는 것이 아니라 비누알갱이들 끼리 쭉- 연결하여 그물처럼 되는 거예요. 그 그물 안에 메탄올 알갱이가 갇히게 되구요. 그래서 굳게 되는 거지요. 종이기저귀의 원리도 같아요.  사슬모양의 기다란 분자들이 망처럼 엉켜 있고 망속에 오줌이 들어가면 망의 눈이 넓어져 더 많은 오줌을 빨아들여요. 기저귀의 안쪽은 여전히 보송보송하구요. 

어렵다구요? 운동장에서 여러 친구랑 둥글게 손을 잡고 친구를 빠져나가지 못하게 하는 놀이를 한 적이 있지요. 원 안에 갇힌 친구는 빠져 나오려고 애를 쓰지만 쉽지 않지요. 그러나 한참 놀이를 하다 보면 어느 한쪽 친구의 팔에 힘이 빠져 가운데 갇혔던 친구가 쏙 빠져나가고 말지요. 비누알갱이도 서로 연결되어 있어 메탄올을 품고 있지만 서서히 메탄올 분자가 빠져 나올 수 있어요. 고체 연료를 공기 중에 오랫동안 놓아두면 메탄올이 빠져 나와 연료의 역할을 제대로 할  수 없게 되요. 

단단한 메탄올 연료조각에 불을 붙이면 알코올 램프처럼 메탄올만 타고 비누만 남게 되요.

정답: 금강