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[실험실 스케치] 초등 결정 만들기
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안녕하세요!

대치동 영재실험과학학원 

프라임STEM주니어입니다~

 

오늘은 [결정 만들기] 라는 단원을 공부해 보고

결정을 키우기 위해 결정의 씨앗을 만들어 보는 시간을 가져볼꺼에요!

 

결정이란 물질을 이루고 있는 최소 단위인 원자들이 규칙성을 가지고 배열되어 

전체적인 겉모양이 고른 평면으로 둘러싸인 물질을 말해요.

이러한 결정은 결정의 규칙성을 보고 

다음과 같이 단결정과 다결정으로 나눌 수 있답니다.

 

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단결정은 한 고체 덩어리가 규칙성을 가지고 있는 결정이고,

다결정은 아주 작은 단결정이 무질서하게 뭉쳐진 결정을 말합니다.

 

우리가 이번 시간 만들려고 하는 단결정은 수용액 결정 성장법으로 만들어 볼 수 있습니다.

수용액 결정 성장법이란, 성장시키고자 하는 물질을 물에 녹여 과포화상태로 만든 후 

용질이 석출되는 현상을 이용한 방법이랍니다.

 

결정성장용액을 만들기 위해 물질의 용해도에 관해 

교재에 나온 설명을 통해 자세히 알아보았습니다.

 

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그럼 이제 결정 씨앗을 만들어 볼까요??

 

이번 시간에 결정 씨앗을 만들어 볼 물질은 KDP 라는 물질이에요.

우선은 KDP의 결정 성장 용액을 만들어야 하는데

용액을 만들기 전에 KDP의 용해도 곡선을 통해

우리가 만들어줄 환경에서의 KDP의 용해도를 알아야 해요.

물질의 용해도는 용질의 종류에 따라, 온도에 따라 달라기 지기 때문에

용해도 곡선에는 온도에 따른 용해도가 표기되어 있답니다.

 

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실내의 온도를 25℃ 정도라고 가정 할 때

KDP의 용해도는 35g 정도가 되겠네요.

 

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1. 우선 KDP 과포화 용액을 만들어줍니다.

우리가 만들 용액의 양이 300ml니까

105g의 KDP를 가열하여 40℃ 정도 되는 증류수에 넣고 녹여주고,

온도를 우리가 설정한 온도가 되도록 낮춰줍니다.

 

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온도가 생각보다 잘 내려가지 않아 수조에 물을 받아 낮춰주었답니다.

 

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2. 25℃가 된 KDP 과포화 용액에서 포화 용액을 거름종이에 걸러줍니다.

걸러준 포화 용액은 깨끗하게 세척해준 샘플병에 모아줍니다.

 

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3. 걸러준 포화 용액을 패트리 접시에 2/3정도 붓고,

거름종이로 덮어 일주일간 천천히 증발시켜 주며 결정 씨앗을 만들어줍니다.

 

그리고 이때 깨끗한 단결정을 얻기 위해 주의해야 할 점이 있습니다!!

 

※ 결정 씨앗을 만들 때 주의할 점

이물질이 들어가지 않도록 한다.

온도가 일정해야 한다.

진동이 없어야 한다.

햇빛이 들지 않도록 해야 한다.

 

결정 씨앗은 각자의 가정에서 만들어 오게 되었는데

우리 아이들이 얼마나 잘 키워 올지 다음주가 기대가 되네요!

 

다음주엔 만들어온 결정 씨앗을 이용하여 

결정을 키우기 위한 장치를 만들어 볼 예정입니다~