신호등, 적양배추 실험의 실패 요인이 뭘까요?
이렇게 적양배추 천연 지시약을 이용해 신호등(산화-환원) 실험을 했는데요, 노랑, 초록은 나타났으나, 빨간색이 나타나지 않았습니다.Q1. 노랑, 초록이 나타나는 이유
Q2. 빨간색이 나타나지 않았던 이유
(산소의 양 때문일까요?, 적양배추에 붉은 색소가 부족했던걸까요?)
최대한 자세히 알려주시면 너무 감사하겠습니다 ㅠ
안녕하세요.
문제 1 : 노랑, 초록이 나타나는 이유
노란색과 초록색이 나타난 이유는 용액의 pH가 상당히 높아졌기 때문입니다. 실험에서 NaOH(수산화나트륨)를 첨가한 것으로 보아, 이 알칼리성 물질이 용액의 pH를 크게 상승시켜 적양배추 지시약이 알칼리성 범위로 이동했기 때문에 노란색과 초록색으로 변했습니다. 특히, 더 세게 흔들어 산소를 더 많이 혼합시킬 경우 산화 환원 반응이 활발히 일어나면서 pH 변화가 더욱 촉진되었을 것입니다.
문제 2 : 빨간색이 나타나지 않았던 이유
빨간색이 나타나지 않았던 주요 원인은 산소 부족과 적양배추 색소의 농도로 말할 수 있습니다. 적양배추 지시약이 빨간색을 나타내려면 산성 환경이 필요합니다. 실험에서 파라필름으로 용기를 밀봉하여 산소가 차단되었을 경우, 충분한 산화 반응이 일어나지 않아 pH가 충분히 낮아지지 않았을 수 있습니다. 산소가 부족하면 산화 환경이 형성되지 않아 적양배추 색소가 빨간색으로 변하지 않습니다.
또한, 적양배추 내 안토시아닌의 농도가 낮거나 추출 과정에서 색소가 충분히 우러나오지 않았다면, pH 변화에도 불구하고 빨간색이 강하게 나타나지 않을 수 있습니다. 적양배추를 우려낼 때 충분한 시간과 온도에서 가열하지 않았거나, 적양배추 자체의 색소 함량이 낮았을 가능성이 있습니다.
개선 방안
파라필름을 사용하여 용기를 밀봉하기보다는 살짝 열어두어 산소가 일정하게 접근할 수 있도록 합니다. 이렇게 하면 산화 환경을 조금 더 유지할 수 있습니다. 또한, 적양배추를 더 오랜 시간 동안 혹은 더 높은 온도에서 우려내어 색소를 더 많이 추출할 수 있도록 합니다. 또한, 신선한 적양배추를 사용하는 것이 중요합니다.
추가로, NaOH의 양을 조절하여 알칼리성을 낮추는 실험을 병행해 봅니다. 이를 통해 빨간색 단계까지의 pH 변화를 더 잘 관찰할 수 있습니다.