물이 서로 섞이지 않을 수도 있을까? 조건을 달리한 물을 한데 넣어 서로 층을 이루는 실험을 해보자.
◈ 준비물
스포이트, 유리 막대, 비커(7개), 약숟가락, 시험관, 물, 설탕, 무지개색(빨·주·노·초·파·남·보) 물감
◈ 실험 과정
1. 비커에 물감·설탕·물을 섞어 각각 밀도와 색이 다른 설탕 용액을 만든다.
보라색 용액(물 100㎖+설탕 6술)
남색 용액(물 100㎖+설탕 5술)
파란색 용액(물 100㎖+설탕 4술)
초록색 용액(물 100㎖+설탕 3술)
노란색 용액(물 100㎖+설탕 2술)
주황색 용액(물 100㎖+설탕 1술)
빨간색 용액(물 100㎖)
2. 보라색 용액부터 스포이트로 차례로 옮겨 시험관에 붓는다.
3. 시험관에 색이 다른 용액들이 서로 섞이지 않고 층을 이루고 있음을 볼 수 있다.
◈ 원리
물체가 물에 뜨거나 가라앉는 것은 밀도 차이 때문이다. 밀도가 물보다 높은 물질(동전)은 가라앉고, 밀도가 낮은 물질(나무)은 물에 뜬다. 부피가 같을 경우, 밀도가 높은 액체가 밀도가 낮은 액체보다 더 무겁다. 따라서 밀도가 다른 액체를 섞으면 밀도 차이에 따라 층을 이루게 된다. 물 위에 물탑을 쌓아 아름다운 무지개를 만드는 이 실험도 각 용액에 따라 밀도가 다름을 이용한 것이다. 밀도는 액체만 갖는 성질이 아니다. 부피가 같을 때 무거운 것일수록 밀도가 높기 때문에 일반적으로 고체·액체·기체의 순으로 밀도가 높다.
/국립중앙과학관(www.science.go.kr) 제공