중등과학문제/중2 과학이론

중2과학 6단원 혼합물의 분리 <밀도차>

나의 보물들^^ 2023. 9. 29. 16:01

6단원 물질의 특성의 순서는 첫 번째 물질의 분류, 두 번째는 물질의 특성, 세 번째는 혼합물의 분리로 되어 있습니다. 첫 번째와 두 번째 내용은 포스팅했고, 이번 시간에는 세 번째 혼합물의 분리입니다. 혼합물의 분리는 여러 가지 섞인 혼합물을 분리하는 방법인데, 물질의 특성을 가지고 분리하는 방법입니다. 혼합물의 분리 첫 번째는 밀도차를 이용한 방법에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

밀도차를 이용한 혼합물의 분리
밀도차를 이용한 혼합물의 분리

 

고체 혼합물의 분리

여러분 냉장고에 달걀 있으시죠? 만약, 냉장고에 있는 달걀이 오래된 달걀인지 마트에서 사온지 얼마 안 된 달걀인지 분리할 수 있나요?? 보기에는 다 똑같아 보이잖아요. 이런 경우 소금물만 있으면 쉽게 구별이 가능합니다. 신선한 달걀도 상온에서 4주 정도 지나면 상하게 되는데요, 그 이유는 달걀 안에 있는 공기집이 점점 커지기 때문에 질량은 조금 줄고, 부피는 커지게 됩니다. 그러면 밀도는 작아지겠죠? 물에 신선한 달걀과 오래된 달걀을 넣으면 둘 다 가라앉고, 여기에 소금을 조금씩 넣어주면 뜨는 달걀이 나타납니다. 뜨는 달걀이 오래된 달걀이죠. 왜? 소금물의 밀도보다 작기 때문입니다. 

 

밀도차에 의한 혼합물 분리
오래된 달걀이 신선한 달걀보다 밀도가 작기 때문에 소금물위에 뜨죠 - 비상교육 참조

 

고체 혼합물이 경우 두 물질의 밀도의 중간정도인 액체 물질을 사용하여 분리할 수 있습니다. 예를 들면 물질 A와 B가 밀도가 각각 1.5g/ml, 0.5g/ml라고 할께요. A와 B의 밀도의 중간이 1.0g/ml인 액체에 A와 B를 넣어주면 A는 가라앉고, B는 뜨게 되죠. 이렇게 하여 A와 B를 분리할 수 있습니다. 이해가 되시나요?

 

밀도차를 이용한 고체 혼합물의 분리 예

1. 쭉쩡이 볍씨와 좋은 볍씨 분리하기

- 쭉쩡이 볍씨는 속인 비어 있는 볍씨입니다. 따라서 쭉쩡이 볍씨와 좋은 볍씨(속이 꽉찬 볍씨)가 섞인 혼합물에 소금물을 넣어주면 쭉쩡이 볍씨는 뜨게 되고, 좋은 볍씨는 가라앉게 됩니다.

 

밀도차 혼합물 분리
쭉쩡이 볍씨는 소금물 위에 뜨고, 좋은 볍씨는 가라앉게 되죠. - 비상교육 참조

 

2. 스타이로폼과 모래 분리하기

- 스타이로폼과 모래가 섞인 혼합물에 물을 넣어주면 물보다 밀도가 작은 스타이로폼은 뜨게 되고, 물보다 밀도가 큰 모래는 가라앉게 됩니다.

 

3. 키질로 곡물 분리하기

- 시골에 가면 키질 이란 도구가 있어요. 이 키질에 곡물을 넣고 흔들면 바람에 의해 밀도가 작은 불순물을 날아가고, 밀도가 큰 곡물은 다시 키질에 떨어지게 됩니다. 

 

키질
키질로 불순물이 섞인 혼합물 분리 - 한국학 중앙연구원 참조

 

액체 혼합물 분리

액체 혼합물인 경우 고체 혼합물처럼 밀도가 중간인 액체 넣어서 분리하지는 않고요, 밀도차가 있는 액체 혼합물을 분별깔때기나 스포이트에 넣으면 밀도가 큰 물질은 아래로, 밀도가 작은 물질은 위로 뜨게 되어 이를 이용하여 두 물질을 분리할 수 있습니다.

 

밀도차 혼합물 분리
밀도차를 이용한 액체 혼합물 분리 - 비상교육 참조

 

그림에서 밀도가 작은 물질은 위쪽, 큰 물질은 아래쪽에 위치하여 분별깔때기 꼭지를 열면 밀도가 큰 물질이 나오게 되므로 두 물질을 분리할 수 있습니다.

 

밀도차를 이용한 액체 혼합물의 특징

밀도차를 이용하여 액체 혼합물을 분리하기 위해서 두 물질이 섞이지 않아야 분리가 가능합니다. 

 

밀도차를 이용한 액체 혼합물의 분리 예

1. 물과 식용유

- 물의 밀도가 식용유보다 크기 때문에 위쪽에는 식용유, 아래쪽에는 물

 

2. 물과 석유

- 물의 밀도가 석유보다 크기 때문에 위쪽에는 석유, 아래쪽에는 물

 

3. 물과 사염화탄소

- 사염화탄소의 밀도가 물보다 크기 때문에 위쪽에는 물, 아래쪽에는 사염화탄소

 

4. 혈액에서 혈구와 혈장 분리하기

- 혈액을 시험관에 넣어서 원심분리기로 회전시키면 밀도가 큰 혈구(세포부분)은 아래쪽에 밀도가 작은 혈장(액체성분)은 아래쪽에 위치

 

5. 바다에 유출된 기름제거

- 유조선이나 선박에서 기름이 바다에 유출되면 기름의 밀도는 바닷물보다 작기 때문에 기름이 뜨게 됩니다. 이때 오일펜스를 주변에 설치하면 기름이 다른 쪽으로 이동하는 것을 막을 수 있고, 바다 위에 뜬 기름은 흡착포를 이용하여 제거할 수 있습니다. 

 

스포이트로 혼합물 분리

스포이트로도 액체 혼합물 분리할 수 있습니다.

 

밀도차를 이용한 혼합물 분리
소량의 식용유와 물을 스포이트에 넣으면 식용유가 물위에 뜨게 되어 쉽게 분리할 수 있어요.

 

이상 밀도차를 이용한 혼합물의 분리 방법을 봤습니다. 이해가 안되면 천천히 읽어보시기를 바랍니다.^^

 

 

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