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2학년 2차 지필평가에서 '미술'과목에서 마블링이라는 표현기법을 배웠다. 마블링은 물이 담긴 용기에 유성페인트나 유화물감을 떨어뜨리고 살짝 저은 후, 표면에 종이를 대어 찍어내어 말리는 방식인데, 여기서 물과 기름의 반발력의 원리와 배수성의 원리가 사용되었다. 우리는 이를 통해 이 주제를 고안하게 되었고 산출물 주제로 결정하게 되었다.
이론적배경
물
화학적으로는 산소와 수소의 결합물이며, 천연으로는 도처에 바닷물·강물·지하수·빗물 등으로 존재한다. 3가지 형태로 존재 가능하다.
기름
상에서는 액체로 존재하고 물보다 가벼워서 수면 위에 엷은 층을 이루어 퍼지는 물질을 가리킨다. 점성 가연성이 있고 물에 용해되지 않는 특징이 있다. 기름은 점성과 가연성이 있고 물에 용해되지 않는 특징이 있다. 크게 요리에 사용되는 동·식물성 기름과 공업분야에서 사용되는 광물성 기름으로 분류할 수 있다.
물과 기름이 섞이지 않는 이유
물과 기름이 섞이지 않는 이유는 물은 극성분자이고, 기름은 무극성분자이기 때문이다. 여기서 물과 기름 사이에 층이 생기는 이유는 물과 기름의 밀도차이 때문에 발생한다.
극성분자
공유결합을 하는 분자들은 대부분 비금속이기 때문에 서로 공유전자쌍을 차지하려고 한다. 그 속에서 공유전자쌍을 끌어당기는 힘의 우열이 생기게 되는데, 이것이 극성을 나누게 된다. 일반적으로 쌍극자모멘트가 1D(=10-18cgs-esu) 정도 이상인 분자를 보통 극성분자 또는 유극성분자라고 한다.
쌍극자모멘트
쌍극자 사이의 세기와 거리를 곱한 것. 전기쌍극자모멘트의 방향은 음(-)전하로부터 양(+)전하로 향하는 벡터량으로 나타내며, 전하로 이루어지는 전기쌍극자모멘트와, 자기쌍극자에 의한 자기쌍극자모멘트가 있다.
무극성분자
분자 내에서 전하가 균일하게 분포되어 극성을 띠지 않는 분자로서, CO2, BF3, CH4, Cl2, C6H6 등과 같이 같은 원자로 이루어진 분자는 모두 무극성 분자이다. 무극성 공유 결합만으로 이루어진 분자는 분자 전체에서 전자의 치우침이 없으므로 무극성을 띤다. 그런데 극성 공유 결합을 포함하는 분자라도 극성이 상쇄되면 무극성 분자가 된다. 극성 분자가 부분적으로 전기적 성질을 나타내는 데 반해 무극성 분자는 부분적으로 전기적 성질을 나타내지 않는다.
물, 기름, 그릇, 나무막대, 계란 흰자, 계란 노른자, 사이다, 소금물, 설탕물, 식초, 커피 (원두), 알코올, 계면활성제가 함유된 세제
실험 1
1. 물과 기름을 준비한 뒤 그릇에 담는다.
2. 계면활성제가 함유된 세제를 넣는다.
3. 섞는다
4. 실험결과를 관찰한다.
실험 2
1. 물과 기름을 준비한 뒤 그릇에 담는다.
2. 계란 흰자, 계란 노른자, 사이다, 소금물, 설탕물, 식초, 커피 (원두), 알코올을 각각 차례대로 넣어본다.
3 . 섞는다.
4. 실험결과를 관찰한다.
계면활성제가 함유된 세제를 넣을 경우 물과 기름이 섞일 것이다.
계란 노른자, 알코올, 사이다, 식초를 넣을 경우 물과 기름이 섞일 것이다.
계란 흰자, 소금물, 커피를 넣을 경우에는 물과 기름이 섞이지 않을 것이다.
- Joyce Meyer