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물 잡아 먹는 구슬 목록

조회 : 25186 | 2010-06-07


태릉고등학교 turnquestion [ ¿ ]
발표학생 : 경현진, 홍성민, 심현정, 공춘식, 이상철, 박찬욱
지도교사 : 지재화 선생님




[ 실험개요 ]
(탐구) 고흡수성 수지의 성질을 관찰할 수 있다.
(지식) 고흡수성 수지가 물을 흡수하는 원리를 이해할 수 있다.
(태도) 우리 주변에서 고흡수성 수지가 이용되는 예를 찾아낼 수 있다.



[ 실험재료 ]
고흡수성 수지(가루형, 구슬형), 염화나트륨, 유리컵, 플라스틱컵, 투명캡슐, 식용색소, 코팅용지, 테이프, 가위, 1공 펀치, 수조, 기저귀, 약수저, 파라필름




[ 실험과정 ]
1. 코팅 용지를 캡슐 크기로 자른다.
2. 물이 통할 수 있도록 펀치를 이용하여 구멍을 뚫어준다.
3. 물이 새지 않도록 파라필름을 캡슐에 감아준다.
4. 캡슐에 물을 흡수한 고흡수성 수지를 넣는다.
5. 캡슐에 고흡수성 수지가 잠길 정도로 물을 넣어준다.
6. 구멍을 뚫은 코팅용지를 얹고 뚜껑을 닫는다.
7. 캡슐에서 물이 새지 않도록 파라필름을 감아주고 스카치테이프로 마무리한다.
8. 캡슐을 돌려 구슬이 사라지는 것을 확인 해 보자.












[ 실험원리 ]
고흡수성 고분자는 물을 흡수하면 분자 내부가 대부분 물로 채워지게 된다.
이때 고흡수성 고분자는 물과 굴절률이 비슷해지기 때문에 물 속에서는 보이지 않게 된다. 

 

 



[ 더 알아보기 ]
# 기저귀는 어떻게 물을 흡수할까?

일회용 기저귀는 아기의 소변이 흡수되어 항상 보송보송한 상태를 유지한다. 이 비밀은 바로 고흡수성 수지에 있다. 기저귀의 솜 사이 사이에 고흡수성 수지가 들어있고, 이 고흡수성 수지가 순식간에 물을 흡수하는 것이다. 고흡수성 수지는 자기 무게의 몇 백배 이상의 물을 흡수하기 때문에 기저귀 외에도 생리대, 방향제 찜질용팩, 수경식물 재배 등 다양하게 이용된다. 그러나 자연 분해되지 않고, 소각 시 유독가스가 나올 수 있는 화합물이므로 환경오염을 고려하여 잦은 사용을 삼가해야 한다.






<고흡수성 수지의 구조>

# 고흡수성 수지란?

<고흡수성 수지의 구조>

고흡수성수지는 영어 약자로 SAP(Super Absorbent Polymer)라 불린다. 현재는 폴리 아크릴산이 많이 쓰이고 있으며 고분자 사슬이 서로 연결된 구조이며 그 사이에 많은 공간을 가지고 있다. 흡수성을 높이기 위해 분자 안에 물과 친한 카르복시기를 포함하도록 만든 것이 더 각광받고 있다.

고흡수성 수지가 물을 흡수할 수 있는 이유는 세 가지로 정리할 수 있다. 첫째, 분자 내부에 물과 친한 카르복시기(-COOH)를 가지고 있기 때문에 물과 강한 친화력으로 물 분자를 내부로 끌어들여 부풀어 오르게 된다. 둘째, 고흡수성 수지는 내부의 물질들 때문에 삼투압이 높아 삼투현상으로 고분자 내로 물이 들어오게 된다. 셋째, 고흡수성 수지의 분자 구조는 망상구조이므로 모세관 현상에 의해 물을 흡수할 수 있다. 

 

 






# 고흡수성 수지가 물 속에서 보이지 않는 이유는?

고흡수성 수지는 자신의 질량보다 몇 백배의 물을 흡수하는 고분자 화합물이다. 그러므로 물을 많이 흡수시킨 고흡수성 수지는 내부의 대부분이 물로 이루어져 있다. 물질이 물속에 들어있을 경우, 빛이 굴절되어 눈에 보여야 하는데, 물을 흡수한 고분자 화합물은 대부분이 물로 이루어져 있기 때문에 굴절률이 물과 거의 동일하므로 눈에 보이지 않는 것이다.





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