"과학문화교육"

2009-05-25 (Vol 6, No 5)

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모든 사람의 과학문화 활동

[과학마술] 불길에서 구한 드라이아이스

□ 현상 :
시험관에 든 액체에 향의 불씨를 넣으니 불길이 튀면서 활발하게 연소하더니 시험관에는 흰색의 드라이아이스와 얼음이 남는다.

□ 꾸미기 :
1) 준비물 : 가지달린 삼각플라스크(500mL), 고무마개, 과산화수소, 이산화망간, 고무관과 유리관, 시험관, 풍선, 비커(1L), 시험관 집게, 향, 성냥.
2) 산소 만들기 :
- 가지달린 삼각플라스크의 가지에 고무관를 연결하고 고무관의 끝 부분에는 4~5Cm의 유리관을 끼운다.
- 풍선을 두 서너번 불었다 껐다 해 둔다.
- 삼각 플라스크에 과산화수소를 넣고 이산화망간 1t를 넣은 후 곧바로 고무 마개를 막는다.
- 풍선을 유리관에 끼워 발생하는 산소를 모은다. (처음 나오는 기체는 플라스크와 유도관 속의 공기가 대부분이므로 버리고 기체 발생이 조금 진전되고 난 후부터의 기체를 모은다.)

□ 쇼를 하기 전에 :
- 작은 시험관 하나를 산소가 발생하는 유도관에 끼워 하방치환으로 산소를 모은다.
이 시험관의 입구에 산소를 모은 풍선을 씌운다.
- 큰 비커에 액체 질소를 담아두고 시험관 집게와 향 그리고 성냥을 준비해 둔다.

□ 마술 부리기 :
- 시험관 집게로 풍선이 달린 시험관을 집어서 관객에게 보인다.
- 이것을 액체 질소가 든 비커레 담근다. 시간이 지날수록 풍선이 줄어든다.
- 풍선이 완전히 쭈그려들면 풍선을 떼어내고 시험관을 꺼낸다.
- 시험관 속에 모인 담청색 액체를 관객들에게 보인다.
- 여기에 향의 불씨를 만들어 넣는다. 불꽃을 튀기며 격렬하게 연소한다.
- 연소후 생긴 하얀색 고체(드라이아이스와 얼음)를 관객들에게 보인다.

□ 원리 : 산소의 끓는점은 -183℃이고, 액체 질소는 -196℃이다. 그래서 액체 질소 속에 넣은 기체 산소는 액화하여 액체 산소가 된다. 액체 산소 속에서 향이 연소할 때 발생한 이산화탄소와 물은 액체 산소하에서 모두 고체인 드라이아이스와 얼음으로 변하였고, 이 드라이아이스와 얼음의 확인은 석회수가 뿌옇게 흐려지는 사실과 푸른색 염화코발트 종이가 분홍색으로 변하는 사실로부터 알 수 있다.

김옥자

과학문화교육연구소