채소 색의 정체를 밝혀라! 적양배추로 배우는 놀라운 ‘무지개 시험관’ 실험

과학 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일매일이 즐거운 실험의 연속이죠.

슈퍼마켓 채소 코너에서 흔히 볼 수 있는 적양배추. 겉보기에는 그저 평범한 채소 같지만, 사실 이 안에는 세상을 화려하게 수놓는 마법의 잉크가 숨겨져 있다는 사실을 알고 계셨나요? 오늘은 이 적양배추를 활용해 시험관 속에 아름다운 무지개를 가두어 보는 놀라운 실험을 소개해 드리려고 합니다. 아이들은 물론, 어른들도 무심코 숨을 죽이게 되는 환상적인 색의 드라마가 지금 시작됩니다!

적양배추로 무지개를 만들자!

적양배추는 과학의 세계에서 아주 우수한 천연 지시약으로 잘 알려져 있습니다. 액체의 성질이 산성인지 알칼리성인지에 따라, 마치 카멜레온처럼 색깔을 드라마틱하게 바꾸는 특성을 가지고 있죠. 이 힘을 빌리면 누구나 아주 쉽게 무지개처럼 알록달록한 액체를 만들 수 있습니다.

준비물:

・적양배추 ・탄산수소나트륨(식소다) ・묽은 염산 ・비커 ・메스실린더

만드는 방법:

먼저 적양배추를 잘게 썰어 비커에 넣고, 양배추가 잠길 정도의 물을 부은 뒤 가스버너로 데워줍니다. 그러면 양배추의 색소가 우러나오면서 물이 선명한 보라색으로 변합니다. 물이 충분히 보랏빛을 띠면 불을 끄고 양배추를 건져낸 뒤, 보라색 액체(추출액)만 메스실린더에 옮겨 담습니다.

그다음, 탄산수소나트륨(식소다) 5g을 넣어보세요. 그러면 순식간에 보라색 액체가 초록색으로 변합니다! 이 선명한 색의 변화는 몇 번을 봐도 감탄이 절로 나오는 이 실험의 첫 번째 하이라이트입니다.

이제 묽은 염산을 스포이트를 이용해 조금씩 조심스럽게 넣어줍니다. 이때 주의할 점은, 너무 세게 넣으면 반응 때문에 거품이 생겨 넘칠 수 있으니 아주 신중하게 조작해야 합니다. 그러면 액체의 표면 근처가 붉은색으로 변해가는 것을 볼 수 있습니다.

마지막으로 유리 막대로 액체를 아주 부드럽고 천천히 휘저어 보세요. 그러면 바닥에는 초록색, 가운데는 보라색, 그리고 위쪽에는 붉은색이 층을 이루며 겹쳐져, 마치 액체 속에 무지개가 나타난 듯한 아름다운 그라데이션이 완성됩니다!

왜 색깔이 변하는 걸까요?

이 마법 같은 현상의 정체는 식물에 들어있는 안토시아닌이라는 색소 때문입니다. 안토시아닌은 주변 환경의 pH(산성이나 알칼리성의 정도)에 따라 분자의 형태를 바꾸는 재미있는 성질을 가지고 있습니다.

・중성(원래 상태)일 때는 보라색 ・알칼리성(소다를 넣은 상태)일 때는 초록색이나 노란색 ・산성(염산을 넣은 상태)일 때는 붉은색

실험 마지막에 무지개가 생기는 이유는 메스실린더 안에서 산성, 중성, 알칼리성 액체가 층을 이루어 나뉘어 있기 때문입니다.

성공 포인트는 유리 막대로 살살 젓는 것입니다. 너무 격렬하게 섞으면 액체의 성질이 모두 뒤섞여 전체가 산성인 빨간색 한 가지로 변해버리고 맙니다. 살살, 천천히 젓는 것이 아름다운 무지개를 유지하는 과학의 비결이랍니다! 사실 이 안토시아닌은 블루베리의 청보라색이나 가을에 볼 수 있는 단풍잎의 붉은색을 만드는 주인공이기도 합니다. 자연이 보여주는 아름다운 색채의 이면에는 이런 화학의 신비가 숨어 있었네요.

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