변산반도에는 왜 가 많이 날까? 한광고등학교 영재학급 4조 해양화학

Report
변산반도에는
왜 백합조개 가 많이 날까?
한광고등학교 영재학급 4조 해양화학부분
김혜진, 이시온, 이지혜, 최우년
연구 동기
• 새만금의 어린 백합 조개를 다른 지역에
옮겨 양식을 했더니 폐사했다는 내용의 기
사를 보고 백합조개에 관해 알게 됨.
• 리조트 주변의 음식점 간판에 백합조개가
써 있는 것을 보고 그 기사가 떠오름.
연구 목적
• 변산반도에서 백합조개가 많이 나는 원인
을 찾기 위해 앙금 생성 실험과 불꽃 반응
실험, 인터넷 및 문헌 조사 등 다양한 방법
을 통해 탐구한다.
연구 설계
• 백합조개와 바지락의 껍데기 성분을 앙금
생성반응과 불꽃반응을 이용하여 비교한
다.
• 비교한 내용을 바탕으로 이 지역의 갯벌의
성분을 추측해본다.
• 백합조개가 많이 나는 또 다른 이유를 인
터넷으로 조사해본다.
가설 설정
• 백합조개 껍데기와 바지락 껍데기의 불꽃
반응 색은 같을 것이다.
• 여러 화합물에 반응하여 앙금이 생성될 것
이다.
• 백합조개 껍데기에는 바지락 껍데기의 성
분에 포함되지 않는 원소가 있거나, 특정
원소가 더 많은 양이 존재할 것이다.
연구 준비물
• 스포이드, 전자저울, 약숟가락, 비커, 백합조개, 바지락 껍데기, 사포,
투명필름, 증류수, 백금선, 알코올 램프, 질산은, 질산마그네슘, 질산
바륨, 탄산나트륨, 황산나트륨, 염화나트륨 5% 수용액
연구 과정 – 실험 1
• 불꽃반응 실험
1. 백합조개와 바지락 껍데기를 사포로 간다.
연구 과정 – 실험 1
2. 갈은 가루를 백금선에 묻혀 겉불꽃에 집어넣는다.
3. 불꽃색을 보고 껍데기 안에 포함된 원소를 알아낸
연구 결과 – 실험1
1회
2회
3회
4회
5회
평균
백합
4‘ 87’’
4’ 21’’
3’ 53’’
2’ 86’’
1’ 97’’
3’ 49’’
바지락
4’ 93’’
4’ 35’’
3’ 62’’
3’ 18’’
2’ 26’’
3’ 67’’
횟수
조개
• 반응 속도 : 바지락 < 백합
• 회수를 거듭할수록 점점 반응속도가 빨라짐.
연구 과정
• 앙금생성반응 실험
1. 증류수에 질산은, 질산마그네슘, 질산바륨, 탄산
나트륨, 황산나트륨, 염화나트륨 가루를 넣고
5% 수용액을 만든다.
2. 색지에 표를 그린 후 투명 필름을 위에 올린다.
연구 과정 – 실험 2
3. 조개 껍데기 가루 수용액을 만든다.
4. 조개 껍데기 가루 수용액에 각각의 수용액을
2~3방울씩 떨어뜨린다.
5. 앙금이 생기는지 보고 어떤 원소가 포함되어 있
는지 알아본다.
6. 위 과정을 10회 반복한다.
연구 결과 – 실험 2
첫번째 실험 ~ 네번째 실험
: 앙금이 보이지 않음.
다섯번째 실험
: 탄산나트륨과 염화나트륨, 황
산나트륨에서 반응을 보임.
여섯번째 실험 ~ 열번째 실험
: 앙금이 보이지 않음.
연구– 결과
의문제기
추가실험 1
• 앙금생성반응에서 10번의 실험중 다섯번
째 실험에서만 앙금이 생김
• 다섯번째 실험에서는 왜 앙금이 생겼을까?
라는 의문을 가지고 추가 실험을 전개.
실험 과정 – 추가 실험 1
• 앙금반응실험 추가 실험
• 실험 변화 조건
1) 수용액의 농도
2) 바지락과 백합조개 가루 수용액의 농도
3) 바지락과 백합조개 가루를 녹이는 용매
실험 결과 – 추가 실험 1
• 바지락과 백합조개 가루 용액에서는 아무
런 앙금생성반응이 일어나지 않았다.
• 다섯 번째 실험에서 나온 결과는 다른 용
액들이 소량 섞였을 가능성이 있는 것으로
보인다.
의문제기 – 추가실험 2
• 조개 껍질은 탄산칼슘으로 만들어진다고
했는데, 아무런 앙금도 만들어지지 않음.
• 질산 은, 질산 마그네슘, 질산 바륨, 탄산나
트륨, 황산 나트륨, 염화나트륨 5% 수용액
자체에 문제가 있는 것은 아닐까?
실험 과정 – 추가 실험 2
1) 질산 은, 질산 마그네슘, 질산 바륨, 탄산
나트륨, 황산 나트륨, 염화나트륨 5% 수
용액을 준비한다.
2) 해수를 떠와서 스포이드를 이용하여 2~3
방울씩 떨어뜨린다.
3) 그 위에 5% 수용액을 떨어뜨린다.
실험 결과 – 추가 실험 2
질산은
질산마그네슘 질산바륨 탄산나트륨 황산나트륨 염화나트륨
질산은, 질산바륨, 탄산나트륨에 반응하였다.
문헌조사
문헌
조사
• 백합조개는 순수한 바닷물 보다는 담수의
유입량이 풍부하여 염도가 다른 바다에 비
해서 낮은 편이며 영양염류가 많아 백합조
개의 먹이가 되는 플랑크톤이 풍부하게 서
식하는 곳에 많이 산다.
출처 : 『갯벌 이야기』
결론
• 불꽃반응 실험 시에 염산으로 잔여물질을
제거해주지 못하여 정확한 결과를 얻을 수
없었다.
• 조개 껍데기의 성분을 이온상태로 만들 수
있는 적정 용매를 사용하지 못해 앙금생성
반응 실험이 제대로 이루어지지 못했다.
• 수온이 높을수록, 염도가 낮을수록 백합
조개가 잘 자란다.
느낀점
• 실험을 할 때에는 사전 조사와 실험 준비
를 철저히 해야겠다.
• 고체 상태에서는 앙금생성반응이 일어나
지 않는다는 것을 알게 되었다.
• 새로운 실험을 설계하여 실행하는 데에는
수많은 시행착오를 겪게 된다는 것을 알게
되었다.
• 조금 더 충분한 시간과 재료를 가지고, 실
험할 수 있었다면 더 좋은 결과를 얻을 수
있었을 것이다.
• 잘못된 결과의 원인을 찾아냈을 때의 희열
을 맛 볼 수 있었다.

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