우유는 왜 뿌열까?

 
 

우유는 왜 뿌연지 이해하려면 약간의 복습이 필요합니다. 만약 용해와 용액에 대해 잘 모른다면, 아래를 먼저 복습하세요.

[참조 : 아하과학/공부방/1학기/5학년/용해/용해란? - 고체를 액체에 녹이기]

[참조 : 아하과학/공부방/1학기/5학년/용해/물에 잘 녹는 물질과 물에 잘 녹지 않는 물질]

 

    물에 녹는 설탕과 뮬에 녹지 않는 마숫가루가 물에 들어갔을 때, 분자들에게 어떤 일이 일어나는지 정리해봅시다.

 
  • 물에 녹는 설탕의 경우
 

 
  • 물에 녹지 않는 미숫가루의 경우
 

 

 

    그러니까 투명한 물에 녹는 고체는 물에 녹아 투명한 용액을 만들고, 물에 녹지 않는 고체는 물 따로 고체 따로 층을 만들지요. 그런데 말이예요. 투명하지도 않으면서 층도 이루지 않는 혼합물도 있어요. 바로 우유 같은 것이요.

 

        불투명하다. 가라앉는 것도 없다.

 

    우유의 속 모습이 궁금하지 않아요?

 

 

 

    설탕물의 속모습, 물과 미숫가루 혼합물의 속모습과 비교해 보세요. 설탕이 물에 녹으면 설탕 분자들이 하나씩 물 분자에 둘러싸여 서로로부터 떨어지게 되지요. 안 녹는 미숫가루의 경우는 수없이 많은 미숫가루 분자들끼리 모여 있지요. 우유 속에는 몇 개의 분자들이 모여 물 분자에 둘러 싸여 있네요.

 

 

 

    아하! 그러니까 우유는 설탕 분자들이 하나씩 떨어져 있는 설탕물과 미숫가루 분자들이 자기네끼리 수없이 붙어 있는 미숫가루 물의 중간 정도이네요.

    이렇게 물에 녹지는 않지만 아주 작은 덩어리로 쪼개져 물에 골고루 퍼져 있는 것을 콜로이드라고 합니다. 그리고 콜로이드를 구성하는 녹지 않는 작은 덩어리를 콜로이드 입자라고 합니다.

    이 입자에는 보통 천 개~ 백 만 개의 원자들이 뭉쳐 있답니다. 이 입자의 크기는 1㎝의 1/10,000,000 ~ 1/100,000 정도입니다. 그래서 미숫가루 물에서처럼 가라 앉는 것은 없지만 설탕물과는 달리 불투명하지요. 이러한 콜로이드의 특징은 콜로이드의 속모습 때문에 빛이 지나가는 길을 밝게 보여준다는 것입니다.

 
 

    공기 중에 떠 있는 먼지도 먼지 분자들이 몇 개씩 모여 있는 작은 덩어리들입니다. 이것도 콜로이드지요. 극장에서 영화를 볼 때 영사기에서 나오는 빛이 지나가는 자리가 밝게 보이는 것도 이러한 먼지 때문입니다.

 

 

혼합물을 분리할 때 여과는 혼합물을 이루는 물질들의 구성입자의 크기가 다른 점을 이용하지요. 그래서 설탕물의 설탕과 물은 구성입자의 크기가 비슷하게 작아, 여과지의 구멍을 모두 통과하지요. 따라서 설탕물은 여과로 분리할 수 없습니다.

미숫가루 물의 경우에는 미숫가루를 이루는 분자들이 한 덩어리로 있어 크기가 크니까 여과지를 통과하지 못하는 반면, 물은 여과지를 통과하므로 여과로 분리할 수 있지요. 그렇다면 설탕물과 미숫가루 물의 중간 정도 성질을 갖는 우유는 여과에 의해 물과 지방으로 분리가 될까요?

 
  • 관찰해 보세요.
 

 
 
        
        
 
 

    우유는 설텅물처럼 걸러지는 것 없이 모두 거름종이를 통과하는 군요. 그것은 우유 속의 콜로이드 입자들은 거름종이를 통과할 정도로 작다는 거군요.

 

 

 

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