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알루미늄으로 금색 팬던트 만들기 목록

조회 : 17310 | 2003-10-08


1. 실험 목적
알루미늄을 전기분해하여 산화 피막을 형성한 후 양파껍질에서 추출한 염료로 금색으로 착색시켜 보자



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2. 실험준비물
알루미늄판, 가위, 가열장치, 비커, 탄소봉, 집게전선, 황산, 수산화나트륨, 9V건전지, 양파겉껍질









3. 실험방법
- 알루미늄판 자르기
알루미늄판을 하트, 나뭇잎 모양으로 자른다

- 알루미늄판 세척하기
물 200mL와 수산화나트륨(NaOH) 8g이 들어있는 비커에 알루미늄판을 넣는다.
세척후 알루미늄판을 물로 행군다

- 전기분해하기
알루미늄을 9V건전지의 양극에, 탄소봉은 음극에 연결하여 묽은 황산수용액에 약 10분 정도 담근다. 이때 두 전극이 닿지 않도록 나무젓가락을 이용하여 알루미늄을 고정시킨다.
10분 후 알루미늄판을 물로 행군다

- 양파 염료 착색하기
물 100ml가 담긴 비커에 양파 겉껍질을 2~3개 정도 넣고 5분간 가열하여 진한 황색이 충분히 우러나오도록 한다.
전기분해한 알루미늄판을 넣어 염료를 착색시킨다

- 손잡이 부분 자르기











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4. 실험 속 과학원리
- 산화된 알루미늄판과 산화되지 않은 알루미늄판에 염색을 하면, 염료에 넣은 후에는 산화된 알루미늄판만 착색되는 것을 관찰할 수 있는데, 이것은 전기적으로 산화시킨 알루미늄의 보호 코팅에는 무수히 많은 구멍(속의 알루미늄판까지는 뚫려 있지 않음)이 있어 염료로 착색될 수 있게 되는 것이다.
이 실험에서 사용되는 염료는 쿠에르세틴인데, 양파의 겉껍질에는 쿠에르세틴(quercetin)이라는 색소가 있어서 우려내어 사용가능하게 된다.

- 알루미늄 산화막은 전기 절연체로 사용되기도 한다.

- 알루미늄판을 닦은 후에는 만지지 말아야 하는데 이것은 손에 묻어 있는 염분에 의하여 쉽게 산화되기 때문이다.

- 애노다이징(Anodizing) 기법
수산법, 직류 황산법, 양극산화법이라고도 한다. 애노다이징기법은 방법이나 설비가 전기도금과 공통점이 많은 도금기법이다. 도금하려는 알루미늄을 양극으로 통전(通電)하면 양극에서 발생하는 산소에 의해 알루미늄이 산화되어 산화알루미늄의 피막이 생긴다. 이 피막은 매우 단단하고, 내식성이 크며, 극히 적은 유공성(有孔性) 때문에 다양한 색으로 염색할 수 있어 내식, 내마모성의 실용성과 미관상 잇점이 있다.
애노다이징에서 사용되는 전해액은 여러 가지가 있으나 우리나라에서는 주로 수산과 황산을 사용한다. 이를 사용하면 유공도(有孔度)가 적은 피막을 얻을 수 있어 전기콘덴서 등에 이용된다.
애노다이징의 응용은 건물자재(샷시), 전기통신기기, 광학기기, 장식품, 자동차부품 등에 광범위하게 활용된다.









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