산염기를 구분하는 지시약

할머니 집에서 포도주스를 마시다가 왕창 흘려서 손수건으로 닦았다. 그 손수건을 빨기 위해 비눗물에 담갔더니 보라색 포도주스 자국이 푸르게 변하는 걸 보았다. 신기한 생각이 들어 엄마에게 물었더니 포도주스 속에 들어있는 안토시아닌이라는 색소가 비눗물이라는 염기성 물질을 만나면 푸르게 변하는 성질이 있다고 하셨다. 이러한 성질을 이용하여 용액이 산인지 염기인지를 알아볼 수 있는 지시약으로 사용된다고 하셨다. 그래서 9월 9일 일요일 오전, 기자는 산염기와 지시약 실험을 해보았다.

지시약은 용액이 산성인지 염기성인지를 알려준다. 이 지시약은 꽃이나 야채, 과일로도 만들 수 있다. 이번 실험에는 보라색 나팔꽃, 붉은 장미꽃, 푸른 깻잎, 노란 카레 가루를 사용해보았다. 먼저 카레 가루에 에탄올을 넣어 두면 노란 색소를 가진 강황이 빠져 나온다. 나머지 재료들은 비커에 담고 물을 붓고 알코올램프로 30분 정도 가열하면 그 색소가 빠져 나온다. 나팔꽃이나 장미꽃에 들어있는 안토시안이라는 색소는 산성 용액과 만나면 붉은 색, 염기성 용액과 만나면 푸른색으로 변한다.

이번 실험에는 묽은 염산, 식초, 락스, 비눗물, 사이다, 콜라, 석류주스, 수산화나트륨용액을 시험해 보았다. 실험 결과는 나팔꽃 지시약이 가장 뚜렷하게 색깔이 변하고, 장미꽃이나 카레 가루도 색깔의 변화를 관찰할 수 있었지만 깻잎은 거의 변하지 않았다. 이렇게 자연에서 얻을 수 있는 지시약 외에 염기성 용액과 만나면 무색에서 붉은 색으로 변하는 페놀프탈레인과 산성 용액과 만나면 노란색에서 붉은 색으로 변하는 메틸 오렌지를 사용해서 색깔 변화를 비교해보았다.

우리가 가장 보편적으로 산염기를 알아보는 방법은 리트머스 종이를 이용하는 것이다. 리트머스 종이는 푸른색과 붉은색이 있는데 푸른 리트머스 종이는 산과 만나면 붉은색으로, 붉은색 리트머스 종이는 푸른색으로 변한다. 병원에서 몸 상태를 간단하게 확인하기 위한 소변 검사에 이런 원리를 이용하기도 한다. 그리고 용액의 산염기 정도를 좀 더 세밀하게 확인하기 위해서 PH 시험지를 이용하기도 한다. 시험지의 색깔 변화 정도에 따라 강산에서 약산, 강염기에서 약염기로 분류할 수 있다.

우리 주변에는 이런 산염기의 성질을 이용하여 일어나는 일들이 많이 존재한다. 예를 들어 우리가 음식물을 먹으면 입 속에서 일부 소화가 되어 당분이 생기면 입 속의 박테리아가 당분을 분해하여 산을 만든다. 이 산이 치아를 부식시키면 충치가 생긴다. 그래서 탄산칼슘과 같은 염기성 물질이 든 치약으로 양치질을 하면 산이 중화되어 충치를 예방할 수 있다. 이 외에도 비누로 머리를 감으면 머리카락이 거칠어진다. 이것은 비누의 염기성 성분이 머리카락의 단백질을 분해하기 때문이다. 그래서 식초를 떨어뜨린 물에 머리를 헹구면 중화 작용에 의해 머리카락 손상을 막을 수 있다.

처음에는 산염기라는 단어도 어색하게 느껴지고 어떻게 분류하는 지도 잘 몰랐다. 하지만 이번 실험 과정을 통해 산염기의 뜻과 분류, 특징에 대해 알게 되었다. 또한 지시약을 통해 간단하게 확인하는 방법도 배웠다. 그리고 우리 생활 속에서 산염기의 성질을 이용하는 많은 예들을 보면서 이러한 지식이 필요한 이유도 알게 되었다. 역시 과학은 우리가 그냥 그럴 거라고 예상한 사실들을 풀어주는 신비한 마술이다.

이다빈 기자 (용문초등학교 / 4학년)

곽채원 한양초등학교 / 6학년 2012-09-21 19:51:34 | 6학년 1학기 과학에서 배우는 내용에 대한 실험이군요! 지시약의 종류는 정말 많은 것 같습니다. 저도 학교에서 이다빈 기자님과 비슷한 실험을 하였을 때 정말 신기하고 놀라웠습니다. 과학은 역시 신비하더군요...^^ 추천합니다~ 위청비 순천북초등학교 / 6학년 2012-10-01 21:08:14 | 과학 실험을 하면 새로운 사실을 아는 것은 좋은 것 같아요. 이다빈 기자님, 궁금한 점을 실험을 통하여 알아보는 것은 정말 좋은 자세인 것 같습니다. 추천합니다.^^ 남윤성 성남신기초등학교 / 6학년 2012-10-02 18:26:02 | 추천! 그렇지요. 이다빈 기자님이 6학년이 되면 과학시간에 가장 많은 질문을 하게 되겠네요. 많은 다양한 실험과 호기심이 왕성하다면 과학은 정말 행복하고 신나는 친구로 다가오지요. 실험하실때 항상 안전에 주의하세요. 그럼 호기심을 바로 해결해 나가는 센스쟁이 이기자님, 파이팅^&^