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작은 유리잔 속에 바다 속 산호섬을 담아 놓을 수 있다면 얼마나 멋질까요? 그게 가능하냐구요? 물론 가능하죠. 그러면 이제부터 저와 함께 아름다운 환상의 산호섬을 만들어 볼까요.

우선 어떤 재료들이 필요할까요? 예쁜 유리 그릇, 자그마한 자갈과 모래, 물유리, 여러가지 금속 결정들(염화철 질산니켈 염화구리 염화코발트 질산코발트 질산망간 황산아연)이 이 실험에 필요한 재료들이랍니다. 물유리와 여러 가지 금속 결정들은 그다지 많이 필요하지 않기 때문에 선생님께 잘 부탁드리면 조금 얻을 수 있을 거예요. 그리고 예쁘고 자그마한 조개껍데기가 있으면 바다 속 분위기를 내는데 더욱 효과적이겠죠.

첫번째 할 일은 물유리와 물을 1：4의 비율로 섞은 물유리 용액을 준비하는 거예요. 처음에는 물유리 용액이 뿌옇지만 며칠 놓아두면 투명하게 될 거예요. 그리고 유리 그릇의 밑바닥에 모래 또는 자갈을 깔고 물유리 용액을 따라 부어요. 성냥알만한 금속 결정들을 종류별로 3~4개 떨어뜨려 주어요.

자 이 때 컵에서 눈을 떼지 말고 잘 봐요. 떨어뜨려준 결정들이 신기하게도 어느새 쑤욱쑥 자라고 있지요? 도대체 어떻게 된 걸까요? 그것은 금속결정이 물유리 용액에 놓이게 되면 얇은 반투막이 생겨서 그렇답니다(그림1 참조). 이 반투막 안쪽의 농도가 더 높아서 물이 자꾸만 안으로 들어오고, 옆쪽의 압력이 위쪽의 압력보다 크기 때문에 위 부분이 터져서 자꾸 위로 자라게 되는 거예요. 아셨죠?

위에서 만든 유리잔에 담긴 산호섬은 거의 영구적으로 보존할 수 있어요. 물유리 용액이 흐려지거든 조심스럽게 따라내고 물을 채워주면 된답니다. 책상 위에 올려놓고 바라보면 어느새 신비의 바다 속 산호섬에 와 있는 듯한 느낌이 들 거예요.
 

유리잔 속에서 피는 마술의 꽃

앞의 실험과는 달리 이 실험은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 재료를 가지고 할 수 있어요. 요소(꽃가게에서 구입할 수 있음), 목공용 본드(초산비닐계) 약간, 부엌에서 쓰는 중성세제, 물, 예쁜 유리잔, 그리고 약간의 인내심만 있으면 돼요.

자 이제 그림을 보면서 제 설명을 듣도록 해요. 우선 요소 한 숟가락에 물 두 숟가락 분량으로 해서 요소를 녹여 주어요. 이것을 A4용액이라 하고, 중성세제 한 숟가락에 목공용 본드 1/4숟가락을 혼합한 것을 B용액이라고 해요. 유리잔에 A용액을 담고 B용액 몇 방울을 떨어뜨려 주어요.

증발되면서 유리잔 벽면에 반짝반짝 비늘 같은 작은 결정들이 달라붙게 된답니다. 건조한 곳에서는 증발이 빨리 일어나기 때문에 좀 더 빨리 결정들을 얻을 수 있어요. 모세관 현상으로 이 결정들을 타고 용액이 올라가 계속해서 결정이 위쪽으로 자라게 돼요. 색소를 미리 넣어주면 유리잔 하나 가득 아름다운 마술의 꽃이 피어나게 된답니다.
 

종이나무에 피어나는 결정의 꽃

위에서 한 실험을 조금만 응용하면 나무에 아름다운 꽃을 피우게 할 수도 있답니다. 어떻게 하냐구요? 도화지를 (그림2)와 같은 나무 모양으로 오려주어요. 그리고 작은 접시에 위에서 만든 A＋B용액을 따라 붓고 도화지로 만든 나무를 세워주어요(색도화지를 사용해도 되구요). 그러면 용액이 종이를 타고 올라가서 나무의 뾰족한 부분에 예쁜 결정이 마치 꽃송이같이 매달리게 된답니다. 요소의 포화용액만으로도 결정이 생기지만 여간해서 아름다운 결정의 꽃은 피지 않아요. 바로 비밀은 중성세제에 있다구요. 중성세제는 용액의 표면장력을 적당히 조절하는 역할을 하거든요.

나무의 모양을 달리 한다든지 나무의 뾰족한 곳에 여러가지 색의 수성 사인펜을 미리 칠해 놓으면 색색의 아름다운 꽃나무를 얻을 수 있겠죠?