양배추 지시약 만들기

방구석 과학실 : 적양배추로 만드는 지시약

보라색 적양배추. 색도 진하고 예뻐서 각종 샐러드에 넣어 먹으면 식감도 좋고 보기에도 예쁩니다. 예전에 오징어볶음을 할 때 양배추 대신 적양배추를 넣어서 요리한 적이 있는데요 적양배추 색이 워낙 진해서 오징어도 보라색, 양파도 보라색, 전체적으로 보라색이 도는 붉은 음식이 완성되어 지옥에서 올라온 오징어요리처럼 되어버린 경우가 있습니다. 볶음 요리에 적양배추를 사용할 경우 다른 재료들도 같은 색으로 물들일 수 있으니 때에 따라 적절히 사용하도록 합시다. 저는 샐러드와 피클에만 사용하기로 마음먹었습니다.(물론 오늘 실험에도요.)

적양배추는 간단한 지시약을 만들기에 아주 적합한 재료입니다. 어떤 용액이 산성인지 염기성인지 알아볼 수 있는 약품을 ‘지시약’이라고 합니다. 오늘은 천연 지시약을 만들어 다양한 물질의 화학 성질을 알아보는 실험을 진행해 보겠습니다.

 

실험 준비물

적양배추, 유리그릇, 물, 집에 있는 다양한 액체(오렌지주스, 우유, 세제 물 등)

 

실험 방법

1. 적양배추를 손으로 뜯어줍니다
2. 냄비에 적양배추와 물을 넣고 5분 정도 삶아줍니다.
3. (유리그릇에 적당한 크기의 적양배추를 담고 뜨거운 물을 부은 뒤 30분 정도 기다리는 방법도 있습니다.)
4. 보라색 물이 충분히 우러나오면 적양배추를 건져주세요.
5. 주스, 우유, 비눗물 등 다양한 용액에 지시약을 떨어뜨린 후 색 변화를 관찰해 보세요.

 

실험 원리

용액에 지시약을 떨어뜨린 후 관찰하면 색이 변하는 것을 볼 수 있습니다. 용액의 화학 성질을 알아내기 위해 사용하는 물질을 ‘지시약’이라고 합니다. 영어로는 상태의 변화를 나타내는 지표라는 의미로 ‘indicator’라는 단어로 불립니다. 용액이 산성인지 염기성인지 알 수 있게 하는 지시약 역할을 하는 것으로 BTB 용액, 페놀프탈레인 용액, 리트머스 시험지 등이 있습니다. 적양배추로 지시약을 만든 것처럼 나팔꽃, 포도, 장미 등으로 만든 천연 지시약도 있습니다.

적양배추에는 안토시아닌이라는 성분이 들어있습니다. 안토시아닌은 포도, 블루베리같이 색을 띠는 과일이나 채소에 많이 포함되어 있는 화학물질입니다. 안토시아닌은 pH에 따라 서로 다른 색깔을 냅니다. 산성에서는 붉은색, 염기성에서는 녹색이나 노란색으로 변하는 특징이 있습니다. 적양배추를 물에 우리면 안토시아닌이 녹아 나오고 이렇게 만들어진 천연 지시약으로 용액의 산성도를 알아낼 수 있습니다.

지시약이 붉은색으로 변하면 산성 용액, 녹색으로 변하면 염기성 용액입니다. 아레니우스의 산·염기 정의에 의하면 산은 물에 녹아 H+(수소이온)를 내놓는 물질입니다. 염기는 물에 녹아 OH-(수산화이온)를 내놓는 물질입니다.

산과 염기

산 특징

• 수용액 중에서 수소 이온으로 인해 나타난다.
• 신맛이 난다.
• 물에 녹으면 이온화가 되어서 전류가 흐른다.
• 금속과 반응하면 수소기체가 발생한다.
• 탄산칼슘과 반응하면 이산화탄소 기체가 발생한다.
• 페놀프탈레인 지시약과 반응하면 무색이 나타난다.

염기 특징

• 수용액 중에서 수산화 이온으로 인해 나타난다.
• 대부분 쓴맛이 난다.
• 단백질을 녹이는 성질이 있어서 피부에 묻으면 미끈거린다.
• 페놀프탈레인 지시약과 반응하면 붉은색이 나타난다.

 

실험 시 참고하면 좋은 사항

• 뜨거운 물을 사용하므로 다치지 않게 조심해 주세요.
• 적양배추를 잘게 자르면 색이 더 잘 우러나옵니다.
• 식초, 베이킹소다, 우유, 주방세제, 주스 등 집에 있는 다양한 재료를 활용하면 좋습니다.
• pH7을 기준으로 7보다 작으면 산성, 이보다 크면 염기성입니다. 지시약을 떨어뜨렸을 때 붉은색으로 변하면 산성, 초록색으로 변하면 염기성입니다.
• 레몬즙, 식초는 붉은색, 베이킹소다, 비눗물은 푸른색에서 노란색을 띱니다.
• 검은콩으로도 지시약 실험을 진행할 수 있습니다. 실험 방법도 동일합니다. 투명한 그릇에 검은콩을 넣고 뜨거운 물을 붓습니다. 검은콩 색소가 우러나올 때까지 약 10분 동안 기다립니다. 색이 잘 우러나면 검은콩을 걸러내면 이대로 완성입니다.
• 실험하고자 하는 용액이 산일 것 같은지 염기일 것 같은지 얘기해 보고 지시약을 떨어뜨려 변하는 색을 맞추는 놀이를 해도 재미있습니다.