20    년    월    일     요일   시간 :                날 씨 :            장   소 :

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왕 비눗방울

집에서는 만들어 볼 수 없는 왕 비눗방울을 만들어보고, 계면활성제에 대하여 공부해보자.

[생각해보기]

◎ 비눗방울이 잘 만들어지려면 어떤 날씨여야 할까요?

[준비물] 세무론, 글리세린, 중성세제, 일회용 숟가락, 철사, 계량컵

비커 1개, 물(증류수), 넓은 그릇(대야 또는 해부접시), 가는철사, 노끈

[실험방법]

1. 넓은 그릇에 물(증류수) 80ml를 넣고 여기에 세제를 20ml를 넣습니다.

2. 글리세린 10ml를 넣습니다.

3. 세무론 40ml를 넣습니다.

※ 물 : 세무론 : 세제 : 글리세린 = 8 : 4 : 2 : 1

4. 위의 재료들을 잘 섞습니다.

☞ 너무 많이 섞어서 비누거품이 생기면 숟가락으로 거품을 다 걷어 내야 합니다.

비누거품은 비눗방울을 터뜨리는 성질이 있기 때문입니다.

5. 굵은 철사를 이용하여 여러 가지 모양의 뜨개를 만듭니다.

☞ 굵은 철사에 가는 철사나 노끈을 촘촘히 감아주면 좋습니다.

6. 비눗방울을 만들어 보면서 재료들을 조금씩 조절하여 더욱 튼튼하고 오래가는 비눗방울을 만들어 보세요.

*실험 시 주의 사항*

1. 비눗방울을 여러 번 만들어 터지면 바닥이 미끄러울 수 있습니다. 주의하세요.

2. 비눗방울액에 물엿이나 샴푸 등을 더 넣어서 조절하여보아도 됩니다.

[응용 활동]

1. 네모난 비눗방울 만들기

육면체(주사위 모양)의 뜨개를 만듭니다.

비눗물에 담갔다가 꺼내면 육면체 뜨개 속에 또 하나의 육면체 비눗방울이 생깁니다.

2. 비눗방울 속에 사람

사람이 들어갈 만한 큰 그릇(플라스틱 뚜껑 등)에다 비눗물을 적당히 부어 놓고 받침틀이 될 만한 것을 놓습니다.

그릇 가운데 받침틀을 놓고 위에 사람을 세운 다음, 훌라후프에 비눗물을 묻혀 놓습니다.

훌라후프를 천천히 들어 돌려보세요. 처음 한 번으로 성공하기는 어렵겠지만 몇 번 되풀이하여 요령을 익혀봅니다.

[확인 학습]

1. 계면 활성제란 무엇인가요?

2. 비눗방울이 둥근 이유는 무엇일까요?

[원리 학습]

비눗방울은 바람이 없으면서도 습기가 많고 서늘한 날씨에 잘 만들어집니다.  비눗방울을 만들기에 가장 좋은 날은 안개가 끼거나 잔뜩 흐린 날이죠.

물만 가지고는 거품 방울을 거의 만들지 못합니다. 왜냐하면, 거품 방울의 벽은 너무도 얇아서 약간의 증발만 있어도 곧 터져 버는데 물은 매우 빨리 증발하기 때문입니다. 두 번째 이유는 거품 방울은 아주 적은 양의 물로 표면적을 넓게 만들어 주는 것인데 물을 이루고 있는 분자들은 서로 당기는 힘(표면장력)이 강하여 표면적이 넓어지기 어렵기 때문입니다.

우리가 비누액을 만들 때 넣는 글리세린은 물의 증발을 막아 비누 방울을 오랫동안 유지시켜주며, 세무론은 세제의 끈기를 높여주어 비누 방울이 터지지 않고 잘 만들어지게 되는 것입니다. 세무론이나 세제와 같이 물의 표면장력을 줄여주는 물질을 계면활성제라고 합니다.

비눗방울은 왜 둥근 모양만 하고 있을 까요? 비눗방울이란 얇은 비누 막 속에 공기를 넣은 것이죠. 비눗물은 공기가 들어가는 만큼 면 적이 늘어나지만 최소한 늘어나려고 애를 쓴답니다. 여기 같은 양의 물을 담을 수 있는 그릇이 있다고 해요. 어떤 모양의 그릇이 표면적이 가장 작을까요? 수학적으로 계산해 보 면 구의 모양입니다. 비눗물은 면적을 최소화하기 위해서 항상 둥근 모양을 하게 되는 것입니다.

[느낀점]