집에서 아이와 재미있게 할 수 있는 과학 실험? pH 컬러링!

코로나19로 인해서 아이들이 집 밖에 나가 뛰어놀지 못하는 요즘, 집에서 간단하고 재미있게 할 수 있는 실험을 한 가지 소개하려고 한다. 바로 'pH 컬러링'이라고 하는 실험이다.

준비물은 다양한 pH의 액체류, 다양한 지시약, 여러 개의 칸이 있는 홈판, 스포이드만 있으면 된다. pH의 종류가 다양할수록, 지시약의 종류가 다양할수록 다양한 색을 만들 수 있다. 우선, 여러 개의 칸이 있는 홈판을 흰 종이 위에 놓고 홈판의 각각의 열과 행에 어떤 종류의 pH를 넣을지, 어떤 종류의 지시약을 넣을지 적는다. 그렇게 한 후 각각의 열과 행에 그 칸에 맞는 pH 액체류와 지시약을 넣어 어떤 농도의 pH와 지시약이 혼합되었을 때 어떤 색이 나오는지 확인을 한다. 이때 준비한 pH 액체류와 지시약의 반응을 모두 했다면, 사진을 찍어두고, 홈판은 흐르는 물로 씻는다. 

[이미지 촬영=대한민국청소년기자단 16기 김태은기자]

홈판에 어떤 그림을 그릴지 종이에 구상을 해본 뒤, 그 그림이 나올 수 있도록 홈판에 있는 각각의 칸에 pH용액과 지시약을 떨어뜨린다.

그림 예시1: 문어 [이미지 촬영=대한민국청소년기자단 16기 김태은기자]

그림 예시 2: 꽃 [이미지 촬영=대한민국청소년기자단 16기 김태은기자]

주의할 점

1. pH 용액이 직접적으로 피부에 닿지 않도록 주의한다. (강산성이거나 강염기성이면 신체에 상처를 입을 수 있다.)

2. 지시약이 직접적으로 피부나 옷에 닿지 않도록 주의한다. (옷에 묻었을 경우 지워지지 않을 수 있으며, 피부에 닿았을 경우 좋지 않을 수 있다.)

3. 실험을 하고 나서는 꼭 깨끗하게 정리하고, 손을 꼭 닦는다.

실험의 의의 

pH란 물의 산성이나 알칼리성의 정도를 나타내는 수치로서, 수소이온의 농도의 지수에 해당한다. pH를 측정할 때 나타나는 숫자는 1에서 14까지 나타날 수 있는데, 이는 수소 이온 농도의 역수의 상용대수에 해당하며 식으로 나타내면 pH = log 1 / [H⁺]이다. 이때 용액의 pH가 7보다 작으면 산성, 7이면 중성, 7보다 크면 염기성을 띠게 된다.

지시약이란 용액의 액성을 알아내는 데에 사용되는 것으로써, B.T.B, B.C.G, 페놀프탈레인용액, 리트머스, 메틸오렌지 등이 있다. 지시약은 용액의 액성에 따라서 색이 바뀌며, 가장 대표적인 예시로 리트머스종이는 산성과 만나면 푸른색 리트머스종이가 붉게 변하고, 염기성과 만나면 붉은색 리트머스종이가 푸르게 변한다.

위의 실험을 통해서 집에서도 화학의 한 분야인 물질의 산성도와 산성도에 따른 물질의 특징에 대해서 알 수 있는 의미 있고 재미있는 시간을 보낼 수 있기를 바란다. 

[대한민국청소년기자단  IT·과학부=16기 김태은기자]