녹말 실험, 온도 별 녹말을 넣은 물의 용해도와 점도 관찰

이 실험 보고서는 온도별 녹말을 넣은 물의 용해도와 점도를 관찰한 글입니다

1. Title : 온도 별 녹말을 넣은 물의 용해도와 점도 관찰

2. Introduction :

녹말은 수많은 포도당(D-글루코오스)이 축합반응을 일으키면서 길게 연결되어 만들어지는 다당류로서 아밀로스와 아밀로펙틴의 혼합물이다.

또한 대표적인 식물의 저장 탄수화물이며, 녹말 입자들이 상호 간에 많고, 규칙적인 수소 결합을 형성하고 있으며 이런 구조를 결정형 구조(crystalline structure)라 한다.

결정형 구조이기 때문에 수분이 침투하기 매우 어려운 구조라, 녹말은 찬물에서 잘 녹지 않는다.

가열 시에 분자 운동이 활발해지면서 녹말 내부의 수소 결합이 끊기고 이 틈새로 물 입자가 침투하면서 용해도가 높아지는데, 이러한 상온 조건과 고온 조건 그리고 냉각 조건에서 각각의 용해도와 점도 변화를 관찰해본다.

3. Materials & Methods :

- Materials :

 증류수, 녹말가루(2.5 ~ 5g), 비커, 알코올램프, 삼발이, 스푼, 유리 막대

- Methods :

① 비커에 물(증류수) 50ML을 담고 스푼을 통해 녹말가루(2.5 ~ 5g)를 담는다.

② 상온에서 유리 막대를 이용하여 저으면서 용해도와 점도를 관찰한다.

③ 고온 조건을 성립시키기 위하여 알코올램프와 삼발이를 이용해 녹말가루와 물이 섞인 비커를 가열시키고, 유리 막대를 이용하여 저으면서 용해도와 점도를 관찰한다.

④ 녹말이 모두 물에 용해되면 가열을 중지하고 상온에서 냉각시키면서 점도 변화를 관찰한다.

4. Result : 제거

5. Discussion : 

상온에서 물에 녹말을 넣고 섞었을 때 빛의 밝기에 따라 관찰해보았는데, figure 1처럼 일반 밝기로는 자세히 볼 수 없었던 것을, figure 2에서 플래시를 터트리고 관찰해보니까 가라앉은 녹말 입자들을 자세히 볼 수 있었고, 이를 통해 녹말을 넣은 물은 완전히 녹은 용액이 아닌, 현탁액이라는 것을 체감할 수 있었다.

점도는 유리 막대로 관찰하였는데 상온에서의 관찰은 녹말이 용해되지 않아서인지 느끼기 힘들었다.

figure 3, 4, 5까지는 물에 용해되는 모습을 관찰하기 어려웠다.

이는 온도가 아직 수소 결합을 끊을 수 있는 온도에 다다르지 않았기 때문이며, figure 6에서부터 녹말의 수소 결합을 끊고 물에 용해되는 모습을 관찰 할 수 있었다.

figure 7, 8, 9, 10 까지 가열을 통해 녹말의 수소 결합을 끊고 물에 용해되는 모습을 관찰 할 수 있었으며, 고온에서의 점도는 상온에서보다는 점성이 약간 높아진 것이 느껴졌다.

고온, 가열할 때는 끓음과 김이 올라와 용액을 자세히 관찰하지 못하였는데, 상온에서 냉각할 때 미세한 기포가 촘촘히 박힌 상태로, 상온과 고온에서보다 점도가 높아진 것을 느낄 수 있었다.

figure 11, 12, 13, 14, 15부터 순서대로 기포가 점점 많아지는 것을 관찰할 수 있었다. 만약, 녹말의 농도를 더 높게 만들어 실험을 하였더라면, 점도가 더 높은 용액을 만들 수 있을 것이고, gel 또는 sol 상태까지로 만들 수 있을 것이라 생각되어진다.

6. Reference :

-책 : 권혁빈ㆍ권세련ㆍ권준영ㆍ권혁추ㆍ김경진ㆍ김연욱ㆍ박훈ㆍ서희재ㆍ안덕준ㆍ윤성철ㆍ최미영ㆍ최성희, 2011년, 생명과학 실험서, 34, 35페이지, 라이프사이언스