● 교과서: 4학년 1학기­5. 혼합물의 분리

[어린이조선일보] [실험으로 보는 아하! 과학 상식] 과학수사대는 색깔로 범인 찾는다고?
[어린이조선일보] [실험으로 보는 아하! 과학 상식] 과학수사대는 색깔로 범인 찾는다고?

올림픽이나 국제 경기에서 선수가 성적 욕심에 금지된 약물을 복용했다는 사실이 드러나 메달을 박탈했다는 소식을 들은 적이 있을 겁니다. 선수가 아무도 모르게 약물을 복용한 것을 어떻게 알았을까요? 바로 도핑 테스트에서 '크로마토그래피(Chromatography)'라는 방법으로 소변이나 혈액의 성분을 검사했기 때문입니다.

혼합물을 녹일 수 있는 액체를 '용매'라고 해요. 용매 속에 녹은 혼합물의 각 성분은 이동하는 속도가 달라요. 그래서 혼합물 구성 물질이 각각 다르게 퍼져나가요. 크로마토그래피는 이 원리를 사용해 성분을 검출하는 방법이랍니다. 이 방법을 사용하면 양이 아주 조금밖에 없거나 성질이 비슷해 보이는 혼합물도 쉽게 분리할 수 있어요. 집에서도 거름종이에 검정 사인펜을 찍은 후 다른 부분을 물에 적셔 보세요. 점점 물이 흡수되면서 사인펜이 번지고 내가 찍은 점이 여러 가지 색으로 분리되는 것을 볼 수 있을 거예요<사진>. 크로마토그래피를 이용하면 범죄 현장에 남겨진 ▲혈액 ▲소변 ▲머리카락 등을 수거해 범인에 대한 정보를 알아낼 수 있답니다. 또 현장에 ▲폭발물 ▲농약 ▲독극물 ▲독가스 등이 있는지도 알 수 있어요. 생활 속에서는 화장품이나 음식에 유해 물질이 들어 있는지도 알아낼 수 있다고 하니 정말 유용하죠?

우유도 혼합물이라고요?


'혼합물'이란 둘 이상의 물질이 본래의 성질을 잃지 않고 섞여 있는 물질을 말해요. 혼합물에는 그 속에 들어 있는 성분이 고르게 섞여 있는 '균일 혼합물'과 고르게 섞여 있지 않은 '불균일 혼합물'로 나눌 수 있습니다. 설탕물이나 소금물은 그 성분들이 물속에 고르게 퍼져 있는 균일 혼합물이에요. 하지만 우유는 여러 성분들이 물에 녹지 않고 퍼져 있는 상태의 불균일 혼합물이랍니다. 이제 우유가 왜 혼합물인지 잘 알겠죠?

석유 혼합물은 끓는점이 다르기 때문에 높은 온도로 가열하면 끓는점이 낮은 성분부터 기체로 변해 검출됩니다. 이를 식혀서 액체로 만들면 ▲가솔린 ▲등유 ▲경유 ▲중유 ▲아스팔트 등을 얻을 수 있어요. 이렇게 끓는점의 차이를 이용한 방법을 '분별 증류법'이라고 해요. '크로마토그래피' 역시 기체나 액체가 잘 달라붙는 물질에 혼합물을 통과시켜 여러 가지 성분으로 분리합니다. 여기에 종이의 미세한 구멍으로 물이 이동할 때 물질의 구성 성분이 같이 움직이는 원리가 더해지면서 더 정확하게 혼합물이 분리되는 거예요.
[어린이조선일보] [실험으로 보는 아하! 과학 상식] 과학수사대는 색깔로 범인 찾는다고?
● 필수 과학 개념 with 첨단 실험
이영호·천석경·이원석·박지희 글ㅣC.L Deux Artistes 그림ㅣ길벗