혼합물의 분리, 성질의 차이를 이용해요

여러분, 잡곡밥에 들어 있는 콩만 쏙쏙 골라 본 적 있나요? 아니면 바닷물이 마르면서 하얀 소금이 남는 걸 사진으로 본 적은요? 이렇게 여러 가지가 섞여 있는 것을 다시 나누는 일은 우리 생활 곳곳에서 일어나요. 오늘은 과학에서 배우는 혼합물의 분리를 재미있게 알아볼게요. 핵심은 딱 하나, 성질의 차이를 이용한다는 거예요!

혼합물이 뭘까요?

혼합물은 두 가지 이상의 물질이 각자의 성질이 변하지 않은 채로 섞여 있는 것이에요. 예를 들어 콩과 좁쌀을 한 그릇에 담아도, 콩은 여전히 콩이고 좁쌀은 여전히 좁쌀이에요. 서로 섞였지만 새로운 물질로 바뀌지는 않은 거지요.

• 콩·좁쌀·쌀을 섞은 잡곡 → 혼합물
• 소금을 녹인 소금물 → 혼합물
• 모래와 물을 섞은 것 → 혼합물

바로 이 점이 중요해요. 섞여도 각 물질의 성질이 그대로 남아 있기 때문에, 그 성질의 차이를 이용하면 다시 나눌 수 있어요. 예를 들면 이런 성질들이에요.

• 알갱이의 크기가 서로 다르다.
• 어떤 물질은 자석에 붙고 어떤 물질은 붙지 않는다.
• 어떤 물질은 물에 녹고 어떤 물질은 녹지 않는다.

이런 차이를 잘 살펴보고, 그에 알맞은 방법을 고르는 것이 혼합물 분리의 비결이에요.

예시로 익히기

1. 알갱이 크기가 다르면 → 체(거름망)로 분리

콩과 좁쌀을 섞었다고 해 볼게요. 콩은 알갱이가 크고 좁쌀은 알갱이가 작아요. 이때 구멍 크기가 알맞은 체를 사용하면, 작은 좁쌀은 구멍으로 빠져나가고 큰 콩은 체 위에 남아요. 이렇게 알갱이 크기 차이를 이용하는 도구가 바로 체예요.

• 콩(큰 알갱이) → 체 위에 남아요.
• 좁쌀(작은 알갱이) → 체 구멍으로 빠져나가요.

2. 자석에 붙는 성질이 다르면 → 자석으로 분리

이번엔 콩과 좁쌀에 철가루까지 섞였다고 해 볼게요. 철가루는 자석에 붙는 성질이 있지만, 콩과 좁쌀은 자석에 붙지 않아요. 그래서 혼합물 위로 자석을 가져가면 철가루만 쏙 달라붙어서 분리할 수 있어요. 알갱이 크기가 비슷해서 체로 나누기 어려운 것도, 자석에 붙는 성질이 다르면 이렇게 나눌 수 있답니다.

3. 물에 녹은 물질을 얻으려면 → 증발

소금물에서 소금을 다시 얻으려면 어떻게 할까요? 소금은 물에 녹아서 눈에 보이지 않지만, 사라진 게 아니라 물속에 녹아 있는 것이에요. 소금물을 그대로 두거나 햇볕·열을 받으면, 물은 수증기가 되어 날아가고 소금은 그대로 남아요. 이렇게 물을 증발시켜 녹아 있던 물질을 얻는 방법을 증발이라고 해요. 바닷물을 이용해 소금을 만드는 갯벌의 염전이 바로 이 원리를 쓴 거예요.

4. 물에 녹지 않는 것과 물을 나누려면 → 거름

모래와 물을 섞으면 모래는 물에 녹지 않고 가라앉아요. 이때 거름종이(필터)에 부으면, 물은 거름종이를 통과해 아래로 내려가고 모래는 거름종이 위에 걸려서 남아요. 이렇게 거름종이로 걸러서 물에 녹지 않는 물질을 분리하는 방법을 거름이라고 해요.

정리하면, 무엇을 나누느냐에 따라 방법이 달라져요.

• 알갱이 크기가 다름 → 체
• 자석에 붙는지 다름 → 자석
• 물에 녹은 물질을 얻고 싶음 → 증발
• 물에 녹지 않는 물질과 물을 나눔 → 거름

흔한 실수

혼합물의 분리를 배울 때 친구들이 자주 헷갈리는 점들을 모아 봤어요.

• "소금물에서 소금이 사라졌다"고 생각하기. 소금은 사라진 게 아니라 물에 녹아 있는 거예요. 그래서 물을 증발시키면 소금이 다시 나타나요.
• 자석이 모든 금속에 붙는다고 생각하기. 자석에는 철처럼 자석에 붙는 물질만 달라붙어요. 알루미늄 같은 금속은 자석에 붙지 않아요. 그래서 자석으로는 철가루를 분리하는 거예요.
• 체 구멍 크기를 아무거나 써도 된다고 생각하기. 체는 나누려는 알갱이 크기에 맞는 구멍이어야 해요. 구멍이 너무 크면 둘 다 빠져나가고, 너무 작으면 둘 다 남아서 분리가 안 돼요.
• 거름과 증발을 헷갈리기. 거름은 물에 녹지 않는 것(모래 등)을 걸러 내는 방법이고, 증발은 물에 녹아 있는 것(소금 등)을 얻는 방법이에요. 나누려는 물질이 물에 녹는지 아닌지를 먼저 생각해 보세요.

마무리

혼합물의 분리에서 가장 중요한 열쇠는 "섞인 물질들의 성질이 어떻게 다른가?"를 살펴보는 거예요. 알갱이 크기가 다르면 체, 자석에 붙는 성질이 다르면 자석, 물에 녹고 안 녹는 차이가 있으면 거름과 증발을 쓰면 되지요. 주변을 둘러보면 잡곡을 고르거나 소금을 만드는 것처럼, 이 원리를 이용한 모습이 정말 많아요. 오늘 배운 내용을 떠올리며 우리 생활 속 혼합물 분리를 하나씩 찾아보면 과학이 훨씬 더 가깝게 느껴질 거예요.