Little Passports, Caves and Crystals

Share on facebook
Facebook
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn
Share on print
Print

Little Passports, Science Expedition의 19년 11월 테마이다.

이번 테마는 동굴과 크리스탈이며, 3가지 실험으로 구성되어 있다. 아이들끼리도 충분히 할 수 있지만, 어른이 함께 하지 않으며 집안이 난장판이 되기 쉽상이고 실험의 의미는 설명이 필요하다. 1

아이들은 작년에 삼척에 놀러갈 때 환선굴과 대금굴에서 종유석을 이미 봤기 때문에 '돌이 자랄 수 있다'라는 건 알고 있다. 2

아름다운 대금굴 http://samcheok.smartix.co.kr/

Summary

관련 교과초등학교 5학년 용해와 용액
난이도8세 이상
관심/참여정도★★★☆☆
동기 부여크리스탈 크게 만들면 우리 부자될 수 있는거야?

1. 크리스탈 만들기

1) 1일째 : 실험 세팅

뜨거운 물에 ADP 가루를 녹인다. 3 막대로 남는 가루가 없도록 잘 저어준다. 다음으로 투명 Container4에 용액을 담고, 돌을 넣어주면 실험 세팅은 끝난다!!!

그 다음은 2주동안 기다리기만 하면 된다.

일요일 오후에 아이들과 2시간 정도 예상하고, 시작했는데 10분만에 끝나버려서 약간 당황했다. 이렇게 끝내버려선 아이들 관심이 올라가는게 불가능하다. 그래서 같이 들어있던 매뉴얼을 열심히 읽어보니 Epsom Salt도 Crystal을 형성할 수 있다는 걸 발견했다.

그리고 인터넷으로 검색하니 Epsom Salt는 다이소에서 파는 입욕제 성분에 많이 들어있다는 걸 발견했다. 바로 집 앞 다이소로 가서 입욕제를 구매했다.

입욕제도 ADP와 마찬가지로 뜨거운 물에 녹이고 실험 세팅을 끝냈다.

...

그리고 이젠 계속해서 기다리면 된다.

...

2) 3일째

입욕제에는 아직 변화가 없으며, ADP 쪽에선 락앤락 용기 벽을 따라 나무처럼 결정이 자라나는 걸 볼 수 있다.

입욕제 쪽도 자세히 보면 알갱이들이 보이는 거 같다.

3) 4일째

벽을 따라 결정이 더 크게 자랐다. 예쁘다.

아이들이 이거 크게 키워서 팔면 돈 많이 벌 수 있는지 궁금해하기 시작한다.

4) 6일째

더 크게 자랐다. 약간 안 예뻐지고 있는데?

바닥쪽에도 결정들이 생겨나기 시작하고 있다.

입욕제 쪽도 결정들이 굳기 시작하는데, ADP처럼 결정모양이라기 보다 용액이 마르면서 가루가 남는 느낌이다.

5) 14일째 : 실험완료

ADP 쪽은 결정이 잘 형성되었다.

입욕제 쪽은 2주가 지났는데도, 아직 질퍽거렸다. 아이들에게 결정을 떼어내도록 했는데 아이들 표현으로는 슬러시 같았다고 한다.

6) 추가 실험 : 결정 더 크게 키우기

생각보다 만들어진 결정의 크기가 크지 않아 아이들도 나도 약간은 실망했다. 이 걸 더 크게 키울 수는 없을까? 검색하다보니 아래와 같은 영상을 찾을 수 있었다.

저 영상을 참고해서, ADP 결정 중 큰 조각을 골라서 Seed로 이용하고, 나머지 결정과 돌에 붙은 ADP 결정은 다시 녹여서 사용하기로 하였다.

결정 중엔 W자 모양의 결정을 사용하기로 했다.

실험이 길어지면 아이들도 지루해할 수 있기 때문에 약간 다른 방법을 사용하기로 했다.

이 실험의 원리는 결국 포화용액의 물이 증발하면서 과포화상태가 되고, 이 때 Seed 주변으로 결정이 뭉치는 원리일 것이기 때문에 이 현상을 가속화시키기 위해서 2가지 조건을 조정하기로 했다.

먼저 ADP 용액을 전자레인지를 사용하여 최대한 포화상태에 가깝게 물을 증발시켰다. 5

2번째로 과포화 상태로 빨리 들어갈 수 있도록 Seed를 넣은 ADP 용액을 냉장고에 넣기로 했다.

결국 ① 용액을 가열시켜 물을 증발시키면 같은 양의 물에 더 많은 용질을 녹이게 되며, ② 냉장고에서 용액을 차갑게 하면 과포화 상태를 가속화 시킬 수 있게 된다.

이렇게 하면 좀 더 결정을 빨리 만들 수 있지 않을까 예상했다.

1일 지나고 Seed를 용액에서 건져낸 뒤, 전자레인지에서 재가열하여 포화상태로 더 가깝게 만든 뒤 식혀서 Seed를 다시 투입했다.

결론은 성공! 2일만에 2cm짜리 크리스탈을 만드는데 성공했다. Seed로 사용했던 크리스탈의 크기를 재어놓지 않아 아쉬운데, 대략 6mm 정도였던 거 같다.


2. 줄위에 종유석 만들기

1) 1일차 : 세팅

베이킹소다를 뜨거운 물에 녹여서 2컵으로 나누고, 컵안에 클립과 연결된 실을 걸쳐놓으면 세팅 끝이다. 10분 정도 걸렸나 보다.

2) 3일차

실에 베이킹 소다 크리스탈이 형성되는 것을 볼 수 있다. 원래는 베이킹소다 용액에 색소를 첨가하라고 했는데, 그냥 했더니 결과가 눈에 확 들어오지는 않는다.


3. 모래 석순 만들기

아직 해보지는 않았다. 설명대로라면 10분 내로 끝낼 수 있는 실험인듯 하다.


4. 끝으로

처음에 왜 결정이 생기는 지 아이들에게 어떻게 설명할까 고민했었는데, 시간이 지나고 보니 우리가 가까이 접하는 사례로 천일염이 있어 천일염 영상을 보여줬다.

아이들이 크리스탈을 키워서 돈을 벌 기대를 하기에 나도 혹시나 하는 마음에 진주를 떠올리기도 했다. 그런데 진주는 다른 방식으로 만들어지기 때문에 아쉽지만 포기하기도 했다.

그 외에 생활 속 사례도 알아보자.


  1. 사실 바로 옆에서 통제해도 집안은 가루와 액체로 난장판이 되버렸다.
  2. 참고로 대금굴은 인터넷 예매가 필요한데, 예매가 쉽지 않다. Tip으로 추가하면 삼척시티투어를 신청하는 경우 대금굴 관람이 포함되어 별도 예매를 하지 않아도 된다. 시티투어는 직전에 신청해도 자리가 있는 경우가 많기 때문에 급하게 관람을 원하는 경우 시티투어를 이용해보자.
  3. 겁먹지 말자. 나도 ADP가 뭔지 모른다. 그래도 실험을 진행하는데 아무 지장이 없다. 이 실험의 원리 자체는 우리에게 너무나 익숙한 원리이다.
  4. 배송 과정 또는 집에서 보관 중에 이 플라스틱 Container에 금이가서 난 락앤락 용기를 사용했다.
  5. 이렇게 가열하는 동안 ADP 알갱이들이 전자레인지 안 여기저기로 튀게 되었다. 참고하자. 그냥 깔끔하게 실험이 끝나지는 않는다.

댓글 남기기

이메일은 공개되지 않습니다. 필수 입력창은 * 로 표시되어 있습니다