알긴산 캡슐 만들기
i.실험목표
알긴산 캡슐을 응용하여 형광 캡슐과 지시약 캡슐을 만들어 보고 캡슐이 만들어 지는 원리와 용액에 따라 캡슐의 색이 변하는 원리에 대하여 탐구해 본다.
introduction
1.알긴산
갈조류(褐藻類)의 세포막을 구성하는 다당류이다. 우론산의 카복시기로 인해 산의 성질을 나타낸다. 그 구조는 (1→4)-D-만누론산과 (1→4)- L-글루론산 잔기로 구성된 선상의 우론산 중합체로 화학식은 (C6H8O)n 이며 대표적 분자량은 20,000-240,000 이다.
알긴산은 불용성이지만 나트륨염은 물에 녹으며 점성도가 매우 높기 때문에 용도가 넓다. 나트륨염은 잘게 부순 갈조를 바람에 건조시킨 것을 묽은 산 또는 묽은 알칼리로 처리하여 침강법·공기부유법·원심분리법 등으로 단백질·섬유질 등의 불순물을 제거하고 알코올을 사용하여 탈수·건조시킨 후 가루로 만든다. 직물풀·수성도료·에멀션화제 외에 식품에서는 아이스크림·잼·마요네즈 등의 점성도를 증가시키는 데 이용한다.
2.알긴산 캡슐이 만들어지는 원리
알긴산은 미역이나 다시마와 같은 해조류의 20-30%를 차지하는 섬유질 성분으로 물에 넣으면 흐물흐물하고 미끈미끈한 성질이 있다. 대개의 경우 칼륨, 나트륨, 칼슘과 결합해 존재하는데 서로 결합이 지속적으로 이뤄져 긴 결합을 이루는 고분자 물질이다. 알긴산 나트륨은 알긴산과 나트륨이 결합한 경우이다. 알긴산은 물에 녹지 않으나 나르륨염은 물에 녹는다. 때문에 알긴산나트륨을 물에 녹이면 점성이 매우 큰 용액을 만들 수 있다. 이렇게 녹인 알긴산이 어떻게 둥근 캡슐로 만들어지는 것일까. 염화칼슘 수용액에서 그 이유를 찾을 수 있다. 일반적으로 나트륨염은 비교적 용해가 잘 되지만 칼슘염을 잘 녹지 않는다. 따라서 알긴산나트륨으로 물에 녹았던 알긴산은 염화칼슘 수용액에서 알긴산칼슘염이 돼 물에 녹지 않는 겔 상태가 되면서 단단한 볼이 형성되는 것이다. 이 같은 원리를 이용해 염화칼슘 수용액에서 실과 같은 가는 줄이나, 연어알과 같은 둥근 모양의 탄성이 있는 캡슐을 만들 수 있다.
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2012.08.02
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