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식초로 글씨 쓰기
1. 탐구 주제
▶왜 식초로 쓴 글씨는 열을 가하면 눈에 보일까?
2. 탐구하게 된 동기
▶며칠 전에 사촌 언니네 집에 놀러 갔었는데 사촌 언니가 무슨 종이를 가지고 오더니 집에 가서 이 종이를 한 번 다리미로 다려보라고 했다. 그래서 종이를 다려보았더니 아무 것도 없던 종이에 "놀랐지!"하는 글씨가 나타났다.
너무 신기해서 언니에게 전화를 걸어 물어보니 식초를 써서 글씨를 썼다고 했다. 하지만 언니도 왜 그런지는 모른다고 했다. 그래서 그 이유를 알아보기 위해서 이 실험을 하게 되었다.
3. 탐구를 통해 알아보고 싶은 점
▶식초로 글씨를 쓴 부분이 열을 가하면 왜 다갈색으로 변해서 우리 눈에 보이게 되는지에 대해서 알고 싶다.
4. 탐구실행 방법
▶ 식초 글씨 실험: 종이에 식초로 글씨를 쓴 뒤 다리미로 다려본다.
·준비물: 종이 1장, 식초 약간, 면봉 1개, 다리미
흰 종이 1장을 준비한다.
면봉에 식초를 적당량 적신 다음, 종이에다가 글씨를 쓴다.
다른 물질이 종이에 묻지 않도록 조심해서 말린다.
종이를 다리미에 다려본다.
▶▶ 발화점 실험: 식초에 적신 종이와 그냥 종이의 발화점을 비교한다.
·준비물: 종이 2장, 식초 1그릇, 프라이팬, 가스레인지
종이 두 장을 준비한다.
한 장은 식초에 담갔다가 말리고, 나머지 한 장은 그냥 둔다.
두 종이를 프라이팬에다 올려놓고 열을 가해본다.
5. 탐구내용과 결과 정리
탐구내용
식초 글씨 실험
▶다리미가 종이에 열을 가하면서 식초를 묻힌 자리가 갈색으로 변한다.
▶▶식초를 묻힌 부분만 갈색으로 변하는 것을 보니 식초를 묻힌 부분이 다른 부분보다 더 빨리 그을린다(탄다)는 것을 알 수 있다.
▶▶▶즉 식초를 묻힌 종이는 그냥 종이보다 낮은 온도에서 탄다는 것을 추측할 수 있었다.
발화점 실험
▶두 장의 종이를 같이 프라이팬에 올려놓고 열을 가하니 아무 것도 묻히지 않…(생략)
은 종이보다 식초에 적신 종이가 더 빨리 그을리기 시작하는 것을 볼 수 있었다.
▶▶식초를 묻힌 종이는 그냥 종이보다 발화점이 낮다.
▶▶▶즉 종이에 식초를 묻힐 때 종이는 식초 때문에 화학적으로 변화하게 된다. 그래서 우리 눈에는 그냥 흰 종이인 것 같지만, 열을 가해 보면 그 자리가 다르게 나타난다. 변화가 생긴 부분은 발화점이 낮아지기 때문이다.
결과 정리
▶식초로 인해 화학적 변화를 일으킨 부분은 발화점이 낮아진다.
▶▶그러므로 식초를 묻힌 부분은 다른 곳보다 먼저 타게되어
다갈색으로 변하게 된다.
▶▶▶결국 식초 글씨는 우리 눈에 다시 보이게 되는 것이다.
6. 탐구를 통하여 알게 된 점
▶식초를 종이에 묻히면 우리 눈에는 보이지 않지만 화학 반응이 일어난다는 사실을 간접적으로나마 확인할 수 있었다, 그리고 화학 반응 때문에 발화점이 낮아지고, 그래서 식초 글씨가 보인다는 사실을 이번 실험을 통해서 알게 되었다. 그리고 식초를 묻힌 종이와 그냥 종이를 두고 발화점 실험을 했을 때 식초 종이는 점점 그을리는 반면, 그냥 종이는 변하지 않는 것을 보고 종이의 화학 변화로 인해서 생긴 발화점의 차가 생각 의외로 큰 것 같아서 약간 놀랬다.
7. 탐구를 통하여 느낀 점
▶나는 이번 실험을 하면서 자신이 다 안다고 생각하는 것도 사실은 잘 모르는 것이라고 생각했다. 이 주제에 대해서 아이들이 거의 다 알고 있었는데 그 까닭을 아는 사람은 아무도 없었기 때문이다. 언제나 모든 일에 호기심을 가지고 진지하게 탐구하는 자세야말로 우리에게 필요한 것임을 알았다.그런데 식초 글씨 실험을 할 때 글씨가 그렇게 진하게 나오지 않아서 약간 당황했다. 그래서 다시 한번 해봤는데도 그저 그렇게 나와서 결국 첫 번째 한 것으로 만족해야했던 점이 아쉬웠다. 그리고, 두 번째 실험을 할 때는 정말 가슴이 떨렸는데 자칫 잘못하면 정말로 불이 붙어버릴 수도 있다는 생각 때문이었다. 그리고 종이를 식초에 묻힐 때 아예 그릇에다 식초를 부어놓고 종이를 담가놓았는데 식초 냄새가 코를 찔러서 기분이 좀 찝찝했다. 그래도 이번 실험을 하면서 내가 몰랐던 것을 알게되어 정말 기분이 좋았다. 나는 발화점이니 뭐니 하는 것은 전혀 꿈에도 생각해보지 못했었는데 의외로 이런 결과가 나와서 놀랍기도 했고 뿌듯하기도 했다.나는 이 실험을 하면서 계속 이런 생각을 했다. "종이에 식초를 묻히면 이렇게 잘 타는데 그러면 식초를 묻힌 종이를 단단하게 압축해보면 어떨까?"하고 말이다. 만약 그렇게 한다면 불붙는데 시간이 그리 오래 걸리지 않으니까 나무나 연탄 같은 것에 비해서 굉장히 좋을 것 같았다. 앞으로 내가 커서 직접 한 번 해봐야겠다. 그리고 이번 실험을 했던 것처럼 학교 수업시간에도 이런 재미있는 실험들을 많이 해보고 싶다.
8. 참고 문헌
▶이번 실험을 한 후에 인터넷에 가서 이 실험에 관한 자료들을 찾아보았다. 식초에 대한 설명도 찾아보았는데 이 실험에 관한 내용은 없었고, 대신에 다른 홈페이지에 이 설명이 나와있었다. 그런데 이 실험이 이렇게 복잡한 원리에 의해서 되는 것을 보고 역시 실험을 먼저 하길 잘 했다는 생각이 들었다.
▶▶식초 속에는 신맛을 내는 "시트르산"이라는 물질이 들어있다. 그리고 대부분의 종이는 셀룰로오스로 돼 있는데 이것의 성분은 탄소, 수소, 산소다. 식초를 종이에 묻혀 열을 가하면 식초 속에 들어있는 시트르산이 농축되면서 종이에 있는 셀룰로오스로부터 물을 뽑아 낸다. 이를 탈수 작용이라고 한다. 대부분의 진한 산은 이러한 탈수 작용이 있다. 수분을 잃은 종이는 구성 성분 중 수소와 산소를 잃으면서 탄소만 남아 식초가 묻었던 자리는 갈색으로 변한다. 농도가 진할 때는 까맣게도 보인다.
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