달걀 탱탱볼 만들기_삼투압 실험

방구석 과학실 : 달걀 탱탱볼을 만들어 보자

계란요리를 좋아하시나요? 계란찜, 계란말이, 에그마요샌드위치, 오믈렛, 달걀덮밥, 스크램블에그, 장조림, 프리타타, 계란빵, 토마토달걀볶음(토마토계란볶음이라고 하는 경우는 거의 없네요. 왜일까요?) 등 달걀이 들어간 요리는 뭐든 맛있는 것 같습니다(그냥 계란 후라이도 맛있잖아요!). 이번 실험은 달걀과 식초만 있다면 해볼 수 있는 아주 간단한 실험입니다. 그럼 오늘은 달걀을 먹지 않고 실험에 양보해 보겠습니다.

 

실험 준비물

달걀, 식초, 달걀을 식초에 담가둘 병, 인내심

 

실험 방법

1. 병에 달걀을 넣고 달걀이 잠길 정도로 식초를 부어줍니다.
2. 뚜껑을 살짝 닫은 후 5일~7일을 기다립니다.
3. 달걀을 꺼내어 흐르는 물에 씻어줍니다.

 

실험 원리

달걀 껍데기가 모두 녹아 사라지고 달걀에는 탄성이 생겼습니다. 달걀을 식초에 넣으면 뽀글뽀글 기포가 발생하는데 이때 발생하는 기포는 이산화탄소입니다. 달걀 껍데기의 주성분은 탄산칼슘입니다. 이 탄산칼슘은 식초의 아세트산 성분과 만나면 이산화탄소를 발생시킵니다.

탄산칼슘 + 아세트산 = 아세트산칼슘 + 물 + 이산화탄소

CaCO3 + CH3COOH(식초) >  Ca(CH3COO)2 + H2O + CO2

삶은 달걀을 까먹으면 껍질 안에 흰색 막이 있는 것을 볼 수 있습니다. 이 흰색 막인 난각막은 식초와 반응하지 않아서 그대로 남아있고 손으로 눌러보아도 터지지 않는 것입니다. 핸드폰 플래시를 비춰 보면 노른자를 관찰할 수 있습니다.

그냥 달걀과 비교해 보았을 때 식초에 담아두었던 달걀 크기가 더 커진 것을 볼 수 있습니다. 이는 삼투현상이 일어났기 때문입니다. 달걀 껍데기 안쪽의 난각막은 반투과성 막입니다. 달걀 안쪽이 달걀 바깥쪽보다 농도가 높기 때문에 농도가 낮은 쪽(달걀 외부)에서 농도가 높은 쪽(달걀 안)으로 액체가 옮겨가 달걀 크기가 커진 것입니다.

 

실험 시 참고하면 좋은 사항

• 냄새가 난다고 뚜껑을 덮어 완전히 밀폐시키면 내부에서 기체가 발생하기 때문에 용기가 터질 수도 있습니다. 기체가 빠져나갈 수 있도록 뚜껑을 완전히 밀폐시키지는 말아 주세요. 일회용 용기를 사용한다면 윗부분에 이쑤시개 같은 것으로 작은 구멍을 내주어도 좋겠습니다.
• 계란을 삶을 때 소금을 넣으면 껍질을 쉽게 벗겨낼 수 있습니다. 소금물이 삼투압에 의해 달걀 껍데기의 기공을 통해 흡수되어 껍데기와 내용물이 분리되게 하는 원리입니다. 삼투현상은 반투과성 막을 경계로 농도가 낮은 용액에서 농도가 높은 용액으로 물이 이동하는 현상을 말합니다. 막대사탕을 오래 빨아먹다 보면 혀의 감각이 무뎌지고 약간 뻣뻣해진 듯한 느낌이 드는 것도 삼투현상 때문입니다. 달달한 고농도의 사탕 쪽으로 혀의 수분이 이동해 혀 속 수분이 빠져나가서 혀가 뻣뻣해진 듯하게 느껴지는 것입니다.
• 삼투압의 원리를 이용한 일상 속 예시를 몇 가지 더 소개하겠습니다. 다들 올해 김장은 하셨나요? 김장할 때 배추를 소금물에 절이는 것도 삼투현상을 이용한 것입니다. 김치를 소금물에 절이면 배추 안에 있는 수분이 농도가 높은 소금물 쪽으로 빠져나오면서 배추의 숨이 죽게 됩니다. 매실청을 담그는 것도 비슷합니다. 매실청을 담글 때는 설탕 넣고 매실 넣고 다시 설탕 넣기를 반복하며 켜켜이 쌓아 올립니다. 시간이 지나면 매실 속 성분이 농도가 높은 설탕 쪽으로 빠져나오면서 매실액이 만들어지게 됩니다. 물을 한 방울도 넣지 않았는데 딱딱했던 매실이 말랑하게 변하는 것을 보면 참 신기했던 기억이 납니다. 염장 음식이 잘 상하지 않는 이유도 삼투와 관련이 있습니다. 소금이 미생물 내부의 수분을 빨아들여 미생물이 살아남지 못하기 때문에 음식을 오래 보관할 수 있습니다.
• 식용색소를 식초물에 풀어주면 나중에 꺼냈을 때 색이 입혀진 달걀을 볼 수 있습니다. 삼투현상으로 색소 물이 달걀 안쪽으로 들어갔기 때문입니다.
• 실험이 끝난 달걀을 바늘로 한번 콕 찔러주면 안에 들어간 물이 분수처럼 위로 솟아나오는 것을 관찰할 수 있습니다. 안에 내용물이 나오니 접시를 받치고 실험하거나 싱크대에서 진행해 주세요. 냄새는 좋지 않다는 점 참고해 주시기 바랍니다.