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숨을 쉴 때나 물질이 탈 때 꼭 필요한 산소. 공기의 20%를 차지하고 있는 이 산소를 집에서 사용하는 표백제와 야채를 이용해 만들어보자.
▣ 준비물
산소계 표백제(옥시라고 써있는 가루형태의 제품), 신선한 감자, 긴 비닐봉지, 고무줄, 집게, 강판, 숟가락, 컵, 칼, 풍선, 유리병
▣ 실험 방법
1. 비닐봉지에 뚜껑 2개 분량의 표백제를 넣는다.
2. 감자를 강판에 갈아서 컵에 모아둔다.
3. 비닐봉지에 갈아 놓은 감자를 표백제와 같은 분량만큼 넣는다. 그리고 비닐봉지안의 공기를 뺀 후
봉지 주둥이를 고무줄로 묶는다.
4. 표백제와 감자를 손으로 잘 섞어준다.
5. 봉지가 충분히 부풀어오를 때까지 2-3시간 기다린다.
6. 빈 유리병에 봉지 주둥이를 집어 넣고 천천히 산소 기체를 밀어낸다. 유리병의 뚜껑을 닫아 산소를
모아둔다.
7. 여기에 연기가 피어오르고 있는 향을 넣어본다. 구할 수 있다면 강철솜이나 마그네슘 리본에도 불을
붙여 넣어본다.
8. 유리병 속에서 표백제와 감자를 반응시킨 수 풍선으로 기체를 모은다. 이것을 수상치환의 방법으로
다른 유리병에 모아 불에 붙인 향이나 강철솜을 넣어본다.
<나만의 실험 파일>
1. 산소 발생을 빠르게 하고 싶으면 비닐봉지를 따뜻한 곳에 놓아두면 된다. 온도가 올라가면 분해
속도가 빨라지므로 결과를 신속하게 볼 수 있다. 하지만 너무 뜨겁게 하면 효소의 활성이 떨어지므로
주의한다.
2. 유리병 속에 산소를 제대로 모으고 싶으면 수상치환을 하는 것이 좋다. 큰 그릇에 물을 채우고 유
리병에도 물을 채워 뒤집어 세운 뒤, 유리병 입구에 비닐봉지나 풍선 주둥이를 대어 산소를 모은다.
유리병 안에 있던 물이 모두 밀려나가면 유리병을 꺼내 뚜껑을 덮어둔다.
3. 강철솜은 동그랗게 뭉쳐서 가스레인지 불꽃에 태우다가 넣어본다. 강철솜의 양이 너무 많으면 열이
많이 발생해 유리병이 깨지는 경우도 있으므로 주의한다.
▣ 왜 그럴까?
표백제는 크게 염소계와 산소계로 나뉜다. 염소계는 락스로 불리는 종류로 차아염소산나트륨(NaOCl)이 주성분이다. 이에 비해 산소계는 제품명에 옥시라고 써있는 것으로 과탄산나트륨(2Na2CO3ㅗ3H2O2)이라는 성분이 표백작용을 한다.
과탄산나트륨은 탄산나트륨(Na2CO3)에 과산화수소가 결정수(結晶水)처럼 붙어있는 것이다. 탄산나트륨은 물분자가 결정수로 여러 개 붙어있는 경우가 많은데, 과탄산나트륨은 물분자 대신 과산화수소분자가 붙어있는 것이다. 이 물질은 물과 만나면 기수분해돼 과산화수소가 나온다. 이 과산화수소가 분해돼 산소가 발생하는데 그 산소가 표백작용을 일으킨다. 여기서 말하는 표백작용은 산소에 의한 산화작용을 말한다. 가시광선에서 색을 발현시키는 물질, 즉 얼룩의 전자를 제거함으로써 표백시키는 것이다.
감자나 당근 등의 야채속에는 카탈라아제라는 효소가 들어있다. 이 효소는 과산화수소가 물과 산소로 분해되는 것을 도와준다. 즉 일종의 촉매다. 따라서 익었거나 오래된 야채속에는 효소가 거의 없어 실험에 사용할 수 없다. 또한 이 분해 반응은 보통 조건에서도 서서히 일어나기 때문에 개봉한지 오래 되었거나, 제조된지 너무 오래된 표백제는 별 효과가 없다.
  
   
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