활동날짜 : 2017년 5월 10일
이름 : 기준영
활동 내용 :
먼저 시금치 색소 분리 실험을 하였다. 시금치는 그냥 초록색만 있는줄 알고있었다. 이 실험을 통해 광합성 색소의 종류, 특성을 이해하고 광합성 색소 분리의 원리를 이해하는것이었다. 실험 원리로는 크로마토그래피(흡착능, 분배계수, 휘발성 또는 이온교환능의 차 등을 통해 혼합물을 분리하는것)가 많이 사용되는데 이 실험에서는 흡착능의 차이로 색소를 분리 한다.
시금치가 가진 광합성 색소로는 엽록소A, 엽록소B, 크산토필, 카르틴 등이 있다. 이 네가지 색소는 산소함유량이 다른데, 엽록소A는5, 엽록소B는 6, 크산토필은 2, 카르틴은 0이다. 산소는 극성을 가지는데, 유기용매는 비극성을 띈다. 극성은 극성에 비극성은 비극성에 잘 녹는 성질로 카르틴>크산토필>욥록소A>엽록소B 순으로 잘 녹는다. 이 원리를 통하여 실험을 한다. 옆에 사진처럼 거름종이를 유리관 바닥에 닿을정도로 자르고 시금치를 막자사발에 으깬후 으깬 추출액을 이쑤시개를 이용해 거름종이 밑부분에 찍는다. 톨루엔을 마개있는 유리관에 1cm가 되도록 붓고 거름종이를 넣고 알루미늄 호일을 이용해 입구를 막는다. 그 후엔 색소가 분리되는 것을 관찰한다.
실험 결과로는 엽록소A가 나타내는 밴드색은 연두색이고 원점에서의 거리는 2cm이고 전개율은 1/6이었다. 엽록소B의 밴드 색은 초록색이고 원점에서의 거리는 3cm였으며 전개율은 1/4였다. 잔토필의 밴드 색은 연노랑색이었고 원점에서 밴드까지의 거리는 10cm였으며 전개율은 5/16이었다. 이 실험을 할때 아쉽게도 카로틴이 나오진않았다. 색소마다 이동거리가 다른 이유는 각 색소마다 분자력의 차이와 전개지의 흡착력 차이 때문이고 녹색 이외의 색소가 평소 안보이는 이유는 잎에 가장많이 들어있는 엽록소가 녹색광을 반사시키거나 투과시켜 이 빛을 우리 눈이 보기때문에 다른 색소를 인지하지 못하기 때문이다. 엽록소 이외의 색이 존재하는 이유는 화청소로 인해 식물이 여러가지 색으로 발현하는 것 등의 이유가 있다.
그 다음은 숯 전지 실험인데 숯전지의 화학적 원리를 이해하고 전류가 흐르기 위한 인들을 바르게 이해하는 것이었다.
실험 원리로는 숯전지에서 전기를 만드는 가장 중요한 역할을 하는 것은 알루미늄 호일인데 알루미늄 호일은 이온화가 매우 잘되는 물질로 소금물과 접촉하면 보다 쉽게 이온화가 된다. 이때 알루미늄 호일은 다음과 같이 이온화 되며 전자를 방출한다. 이렇게 발생된 알루미늄 호일의 전지는 숯으로 이동하게 되는데 여기서 숯은 알루미늄 호일의 전자를 쉽게 받아들이는 역할을 한다. 이는 고온에서 태워진 숯이 전기저항이 매우 낮아서 다른 물질에 비해 쉽게 전기를 모을 수 있기 때문이다. 결국 알루미늄 호일에서 발생된 전자는 소금물을 통해 숯으로 이동하게 되는데 이렇게 전자가 이동하면서 약한 전류를 만들어 전지로 이용 할 수 있게 되는 것이다. 이 실험에서 가장 중요한 것은 알루미늄 호일과 농도가 진한 소금물이다. 알루미늄 호일과 진한 소금물만 있으면 전류의 흐름을 유도할 수 있는 물질, 예를 들어 동전이나 감자 심지어 우리 몸으로도 숯전지와 유사한 전지를 만들어 낼 수 있다. 실험 방법은 소금을 물에 녹이고 소금을 계속 넣어 아무리 저어도 소금이 녹지 않으면 그만 저어주고 숯을 휴지에 감아서 소금물에 적신다. 그 후에 알루미늄 호일을 적당한 크기로 잘라 휴지에 감싼다. 이때 숯과 알루미늄 호일이 닿으면 안되게 하고 전선의 (+)극은 숯에, (-)극은 알루미늄 호일에 연결한다. LED전선에 연결한다. 이렇게 해서 LED전선에 전류가 흘러야 했지만 흐르지 않았다. 소금의 농도가 낮아서 그랬던거 같다.
느낀점
시금치 색소 분리 하는 것을 할때 거름종이에 찍었던 추출액이 점점 거름종이를 타고 올라오면서 색이 점점 옅어지는 것이 신기했고 시금치 색이 초록색만 있는 것이 아니란 것을 알게되었고 교과서에서 설명으로만 나오던 실험이었는데 이렇게 직접해보고 관찰하게 되어서 너무 좋았다.
숯전지 만들기를 할때에는 숯에 전기가 흐를 수 있다는 사실을 알게되었고 교과서에서도 보지못했던 실험이어서 더욱 흥미로웠고 신기했다 처음엔 아쉽게도 전류가 흐르진 않았지만 다시 실험 하였을때 전류가 흘렀다. 알루미늄 호일과 소금을 이용하여 전류를 흐르게 하는 것이 신기 했고 숯말고도 전류를 유도할 수 있는 물질을 연결하여 실험 하고싶다.