[자연과학]화학실험보고서 - 천연색소

1. 실험 배경

오늘날 사람들은 값싼 합성염료 덕분에 원하는 거의 모든 색의 옷을 입을 수 있게 되었고, 이러한 합성염료는 섬유의 성질에 관계없이 얼룩이 없는 선명한 색을 나타낼 수 있다. 합성염료의 이러한 다양한 장점에도 불구하고, 최근에 천연 염색에 관한 관심이 다시 대두되고 있다. 식물의 뿌리, 나무껍질, 꽃, 열매, 흙 등으로 염색을 하는 것은 화학 염색에 비해서 환경 친화적이며 건강상품으로써 응용할 수 있는 범위가 넓기 때문에 세계적인 주목을 받고 있다. 자연의 색을 찾는 천연염색은 화학염색에서 나오는 색상과는 달리 다양한 성분이 복합되어 나온 색상이기 때문에 세탁하면서 조금씩 색이 사라지면서 천연염색 고유의 색을 즐길 수 있고, 세탁하면서 나오는 악성 폐수를 방지할 수 있다. 게다가, 천연염색 옷은 좀이 쓸지 않는다. 쪽은 독사 및 해충을 쫓아내는 제독성, 방충성이 있어서 독충이 많은 지역의 사람들은 바깥일을 할 때 천연염색 옷을 즐겨 입는다고 한다. 옛날에는 피부병이 발생하면 천연염색의 옷을 입었고, 선진국에서는 무좀 및 아토피성 피부병 환자용으로 천연염색 옷이 개발되어 팔리고 있다. 그러나, 식물, 동물, 미네랄 등의 천연염료에 의한 염색은 색이 쉽게 없어지는 성질이 있기 때문에 대부분의 천연염색은 색깔을 오래 유지하기 위해서 매염제를 사용해야 한다. 매염단계에서는 섬유에 금속매염액 (일반적으로 알루미늄염, 크롬염, 구리염, 철염, 주석염 등) 을 처리해주고 염색을 하는데, 이러한 금속이온들은 섬유와 염료와의 강한 결합을 형성하여 색을 유지시켜 준다. 오늘 실험에서는 양파로부터 색깔을 나타내는 화합물을 추출해 내고, 이것을 이용하여 섬유에 염색을 해본다. 그리고 양파로부터 추출한 염료의 색을 변화시킬 수 있는 방법과 색을 오래 유지시킬 수 있는 방법을 찾아보기로 한다.

2. 실험 도구 및 시약

Al2(SO4)3.18H2O, FeCl2.nH2O, NaHCO3
Acetic acid(5m…

3. 실험 방법

1) 100ml 비이커 2개를 준비하고, 각각의 비이커에 50ml씩 물을 채운다.

2) 1.5g의 Al2(SO4)3.18H2O와 1.5g의 FeCl2.nH2O을 물이 담긴 비이커에 따로 넣고, 각각을 표시해둔다.

3) 각각의 금속염이 담긴 비이커를 저어주면서 5분 정도 가열한다.

4) 준비한 면섬유를 각각의 비이커에 2개씩 넣고 2분 정도 더 가열한다.

5) 가열을 마치고 비이커를 한쪽에 잘 놓아 둔다.

D. 알루미늄 매염제를 이용해서 염색하기

1) 비이커 2개를 준비한다.

2) C단계에서 사용한 염액을 각각 반씩 나누어 다른 비이커에 담아놓는다.

3) A에서 미리 준비한 알루미늄 매염액에 담가놓은 면섬유 2개를 집게로 꺼내어 2)에서 준비한 염액에 하나씩 넣고 3분 가열한다.

4) 가열 후 집게로 면섬유를 건져내어 흐르는 물에 씻어주고 paper towel에 올려놓고 표시해둔다.

E. 철 매염제를 이용해서 염색하기

1) D에서 사용하지 않은 두 개의 염액이 담긴 비이커를 준비한다.

2) A에서 미리