산-염기 지시약 만들기 | 자연 지시약 실험

산성과 염기를 구분하는 대표적인 방법 중 하나는 지시약을 사용하는 것입니다. 이번 실험에서는 보라색 양배추를 이용한 천연 지시약을 만들어보고, 이를 다양한 용액에 적용하여 pH에 따른 색 변화 현상을 관찰합니다. 이 실험은 산-염기 반응의 개념을 쉽게 이해하고, pH 개념을 시각적으로 체험할 수 있는 유익한 활동입니다.

1. 실험 목표

- 천연 색소를 이용한 산-염기 지시약을 직접 만들어본다.
- 지시약의 색 변화를 통해 용액의 산성, 중성, 염기성을 구분한다.
- pH 값에 따라 지시약이 어떻게 변색되는지를 시각적으로 확인한다.

2. 실험 준비물

• 보라색 양배추 (1/4통 정도)

• 냄비와 물, 체 또는 거름망

• 여러 종류의 액체 용액 (예: 식초, 레몬즙, 베이킹 소다 물, 비눗물, 탄산음료, 생수 등)

• 투명 컵 또는 시험관

• 스포이드 또는 작은 숟가락

3. 천연 지시약 만들기

Step 1: 보라색 양배추를 잘게 썰어 냄비에 넣고, 물을 자작하게 부어 중불에서 10분간 끓입니다.

Step 2: 물이 진한 보라색으로 변하면 불을 끄고 식힙니다.

Step 3: 식은 물을 체로 걸러내면 천연 지시약(보라색 안토시아닌 용액)이 완성됩니다.

Step 4: 병이나 컵에 보관하면 며칠간 사용 가능합니다. 냉장 보관 시 더 오래 사용할 수 있습니다.

4. 실험 방법

Step 1: 실험할 투명 컵에 각각 식초, 레몬즙, 베이킹소다 물, 비눗물 등 다양한 용액을 조금씩 담습니다.

Step 2: 각 컵에 보라색 양배추 지시약을 몇 방울 또는 1숟가락 정도 넣고, 색 변화를 관찰합니다.

Step 3: 용액의 산성, 중성, 염기성 여부에 따라 지시약의 색이 아래와 같이 변화합니다.

5. 색 변화 및 pH 분류

pH 범위	지시약 색깔	용액 예시
pH 1~3	진한 붉은색	식초, 레몬즙
pH 4~6	보라색	탄산음료, 주스
pH 7	푸른 보라색	순수한 물
pH 8~10	푸른색 또는 청록색	베이킹소다 물, 세제물
pH 11~14	노란 초록 또는 노란색	강염기성 세제

6. 실험 확장 아이디어

• 다른 천연 색소 지시약 비교: 적양배추 외에 블루베리, 포도 껍질, 흑미 등으로도 실험 가능

• 색의 변화 정도를 스마트폰 카메라로 촬영하여 RGB 분석

• 실험 결과를 그래프로 표현하여 pH에 따른 색상 변화 시각화

결론

자연 지시약 실험은 간단한 재료로 산성과 염기의 개념을 직관적으로 이해할 수 있도록 도와주는 훌륭한 실험입니다. 보라색 양배추에 들어 있는 안토시아닌 색소는 pH에 따라 구조가 변하면서 다양한 색으로 변색되며, 이는 용액의 성질을 식별하는 데 활용됩니다.

이 실험을 통해 눈으로 확인할 수 있는 산-염기 반응의 특징을 체험하고, 화학의 원리를 실생활 속 식재료와 연결시켜 흥미롭게 학습할 수 있습니다. 초등학생부터 고등학생까지 모두에게 적합한 과학 체험으로 추천드립니다.