【직접 만드는 불꽃놀이】뱀 불꽃놀이를 만들어 보자! 마치 살아있는 생물처럼, 화학이 엮어내는 ‘검은 뱀’
여름 하면 불꽃놀이죠. 밤하늘을 수놓는 화려한 불꽃놀이도 좋지만, 이번에는 조금 색다르면서도 마치 살아있는 생물처럼 꾸물꾸물 자라나는 신기한 불꽃놀이를 소개해 드리려고 합니다. 바로 ‘뱀 불꽃놀이’입니다. 과학 교과서에나 나올 법한 실험을 여름방학 숙제나 주말 가족 놀이로, 좀 더 친근하고 재미있게 체험하길 바라는 마음에서 과학 동아리 학생들과 함께 오리지널 뱀 불꽃놀이 만들기에 도전해 봤습니다.
시중에 파는 뱀 불꽃놀이와는 또 다른 매력이 있는 이 수제 뱀 불꽃놀이는, 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료로 화학 반응의 재미를 직접 느낄 수 있다는 점이 가장 큰 장점입니다. 실험을 통해 시행착오를 거듭한 끝에, 학생들이 자신만의 배합으로 놀라울 만큼 멋진 ‘대형 뱀’을 완성해 줬습니다. 그 모습은 마치 마법 같아요! 게다가 사용하는 재료는 모두 가정이나 약국에서 구할 수 있는 것들이라 어려운 지식은 전혀 필요 없습니다. 자, 여러분도 이 신기한 뱀 불꽃놀이의 과학 세계를 함께 들여다보지 않으시겠어요?
준비물
설탕(수크로스) 20g
베이킹소다(탄산수소나트륨) 5g
에탄올 25ml
모래(이번 실험에서는 ‘카누마토’를 사용)
쟁반(내열 용기라면 무엇이든 OK)
‘에탄올’에는 여러 종류가 있습니다. 알코올 농도가 높은 순서대로 ‘무수에탄올(99.5vol%)’, ‘에탄올(95.1~96.9%)’, ‘소독용 에탄올(76.9~81.4%)’ 세 종류로 나뉘는데, 이번에는 불만 붙으면 어떤 것이든 실험이 가능합니다.
실험 순서
① 설탕(25g)과 베이킹소다(5g)를 에탄올(25g)에 넣는다.
② 섞으면서 쟁반 위에 놓인 흙이 담긴 페트리 접시에 넣는다.
③ 그 위에 점화기로 불을 붙인다.
실제로 불을 붙여 본 모습입니다.
다양한 배합을 시도한 결과, 미리 섞어두는 것이 더 잘 된다는 것을 알게 됐습니다. 가장 성공적이었던 사진입니다.
마치 살아있는 생물처럼 꿈틀거리며 자라나는 모습이 정말 장관이네요. 다른 작품들도 이제는 예술 작품 같습니다.
뱀 불꽃놀이의 과학적 원리
실험이 끝난 후의 검은 뱀(식은 뒤에 만지세요!)은 바삭바삭하고, 입김을 불면 쉽게 부서질 정도로 가볍습니다. 이 신기한 현상 뒤에는 간단한 화학 반응이 숨어 있습니다.
설탕의 연소와 탄화
불을 붙이면 먼저 에탄올이 연소하고, 그 열로 설탕이 녹기 시작합니다. 녹은 설탕은 열에 의해 분해되고, 물 분자가 빠져나가면서 탄화가 진행됩니다. 이것이 뱀의 검은 부분의 정체입니다.
베이킹소다의 열분해
동시에 베이킹소다(탄산수소나트륨)도 열에 의해 분해됩니다. 이때 이산화탄소 가스가 발생합니다.
2NaHCO3 → Na2CO3 + H2O + CO2
뱀이 길어지는 원리
녹아서 끈적해진 설탕이 베이킹소다에서 발생한 이산화탄소 거품으로 인해 계속해서 부풀어 오릅니다. 이산화탄소 거품이 풍선처럼 설탕 탄화물(탄소)을 밀어내며 밖으로 나오기 때문에, 꿈틀거리며 길쭉한 뱀 모양으로 자라나는 것입니다. 이 원리는 길거리에서 파는 ‘달고나’와 비슷하죠!
과학의 신기함을 직접 느낄 수 있는 이 뱀 불꽃놀이, 직접 만든 손가락 불꽃놀이와 함께 올여름에 도전해 보는 건 어떨까요?
수제 손가락 불꽃놀이와 함께 여름에 도전해 봐도 좋을 것 같네요.
문의/의뢰에 대하여
과학의 신기함과 재미를 더 가까이에서! 집에서 할 수 있는 재미있는 과학 실험과 그 노하우를 알기 쉽게 정리했습니다. 다양한 정보를 검색해 보세요!
・운영자 쿠와코 켄에 대해서는 여기를 클릭하세요
・각종 의뢰(집필, 강연, 실험 교실, TV 자문, 출연 등)는 여기를 클릭하세요
・글 업데이트 소식은 X에서 알려드립니다! 팔로우하고 최신 정보를 확인하세요
과학 이야기 채널에서 실험 영상을 올리고 있습니다!
