◎ 미리생각해보기

산성비가 내리는 이유는 무엇일까요?

산성비란 고농도의 황산과 질산 ᄄᆞ위의 산성을 강하게 포함해 수소 이온 농도 지수 (pH)가 5.6 이하인 비를 말하는 것입니다. 우리가 생활에 사용하는 연료인 석탄이나 석유가 연소할 때 생기는 황산화물 및 질소 산화물이 비에 녹아 만들어 지는 것입니다. 인간의 여러 활동 중 각종 공장, 화력발전소, 자동차에서 주로 발생할 뿐만 아니라 가정에서 석유나 석탄 등의 연료를태울 때도도 발생합니다. 대표적인 산성물질에는 아황산가스와 질산화물이 있습니다. 아황산가스와 질산화물은 물과 만나면 쉽게 황산이나 질산, 염산 등과 같은 강한 산성을 띄는 물질로 변하여 구름이나 빗물에 스며들어 산성비, 산성안개, 산성눈의 형태로 땅에 떨어집니다.

◎ 실험 전 주의사항!

1. 실험에 포함된 작은 부품이나 시약 등은 삼키지 않도록 주의합니다.

2. 실험에 포함된 준비물은 실험 외 다른 용도로 절대 사용하지 않도록 합니다.

3. 실험용 도구와 시약으로 절대 장난치지 않도록 합니다.

4. 날카로운 도구를 사용할 때는 다치지 않도록 주의합니다.

5. 실험 후에는 주변 지역을 정리하고 손을 깨끗이 씻습니다.

◎ 실험 전 반드시 확인하기!

염산은 강한 산성이므로 눈에 튀거나 손에 묻지 않도록 주의하세요.

1. 2개의 용기에 각각 [염산].[물] 라벨을 붙입니다.	2. 두 병에 분필 조각을 각각 하나씩 넣어줍니다.

◎ 실험방법

3. [염산] 라벨을 붙인 용기에 염산을 반정도 부어줍니다.	4. [물] 라벨을 붙인 용기에 물을 반정도 부어줍니다.

SZ-F-R-005(Rev.3)                                                                                                      호기심의 시작 사이언스존                                                                                                     A4(210mm ×297mm)

5. 두 개의 용기 속 분필의 변화를 관찰합니다.

`  ◎ 실험결과 및 생각해보기

1. 묽은 염산에 넣은 분필조각과 물에 넣은 분필조각은 어떻게 되었나요?

⇒  묽은 염산에 넣은 분필조각은 기포가 생기고, 시간이 지나면 녹아 작아집니다. 반면, 물속에 넣은 분필조각은 아무런 반응이 일어나지 않습니다.

2. 왜 그렇게 되었을까요?

⇒ 염산은 강한 산성물질로 칼슘이나 마그네슘과 반응합니다. 분필에는 칼슘과 마그네슘이 들어 있어 염산과 만나면 반응을 하게 되어 분필이 녹아내리는 것입니다. 산성비에는 대부분 황산, 질산, 염산, 불산 등이 이온 상태로 녹아 있습니다. 이러한 성분이 포함된 산성비에 의해 고대 유적 중에서 대리석으로 제작된 유물이 녹아내려 파손되는 경우가 있습니다.

3. 우리 주변에서 볼 수 있는 산성비의 피해는 어떤 것이 있을까요?

⇒ 인간에게 미치는 피해: 인간에게 호흡기 질병을 일으키고 산성용액이 눈이나 피부를 자극하여 불쾌감이나 통증을 일으킬 수 있습니다.

식물에게 미치는 피해: pH5가 되면 쌀과 보리, 밀의 광합성이 저하되고 pH4에서 무, 당근, 겨자, 채소 등의 수확량이 줄어들며 pH4 이하가 되면 많은 농작물의 잎에서 피해가 일어납니다.

먹이사슬을 통하여 알루미늄이나 중금속에 의한 장애를 일으킬 수 있습니다.

예술적 가치가 있는 역사유적의 부식을 일으킵니다.

건물과 금속, 자동차, 고무, 가죽제품 등의 부식으로 경제적 손실을 가져다줍니다.

4. 산성비를 줄일 수 있는 방법을 생각해보세요.

⇒ 스프레이 사용자제, 나무심기, 공장에서 정화기 설치, 에어컨 사용 자제 등

◎ 원리이해

1. 산성비

비가 오면 옷이 젖지 않도록 우산을 쓰지만 언제부터인가 비를 맞으면 대머리가 된다는 말에 더 신경이 쓰인다. 오염된 비(산성비) 때문에 그런데 이것은 지구 온난화 및 오존층 파괴와 서로 관련이 있다. 대기 중의 비는 원래 약산성을 띠고 있다. 이런 비가 산성을 띠는 아황산가스나 질소 산화물과 접촉하여 산성이 강하게 나타나서 산성비를 만든다.

비나 눈에 섞인 산성은 호수나 강 속의 물고기들에게 피해를 주며 특히 농작물이나 삼림에 심각한 피해를 준다. 또 땅 밑에 있는 수도관을 부식시켜 중금속 오염을 일으키기도 하고 자동차도 빨리 부식시킨다. 철근 콘크리트 건물이 내구 연한을 지탱하지 못하고 재건축 내지 철거당하는 것도 오염된 산성비가 나쁜 영향을 끼쳤을 것으로 추정하고 있다.

1980년대에 들어서는 산성비뿐만 아니라 산성 안개나 산성 구름에 대해서도 우려를 하고 있다. 보통 산성비의 기준은 pH(수소 이온 농도) 5.6이다. 그 이유는 대기 중의 이산화탄소(약350ppm)와 평형 관계에 있는 빗물의 pH가 5.6이기 때문이다. 따라서 pH 5.6의 빗물을 자연 상태의 pH라고 하며 그 이하가 되는 빗물을 산성비라고 한다. 1992년 1년간 우리나라에서 측정한 산성비의 산성도는 pH 4.7~6.4였다고 한다. 쌓인 눈을 치우고 보니 도로 차선이 보이지 않더라는 신문 기사를 보면 좀 과장된 면도 없지 않지만 산성비의 악영향을 일깨우는 대목이다

3. 우리 주변에서 볼 수 있는 산성비의 피해는 어떤 것이 있을까요?

4. 산성비를 줄일 수 있는 방법을 생각해보세요.

2. 작은 구슬을 굴렸을 때 어떻게 되었나요?

학습목표

환경오염으로 인한 산성비가 우리 생활에 미치는 영향에 대해 알아봅니다.

실험날짜          년      월      일

학년   반    이름 :

산성비가 내리는 이유는 무엇일까요?

◎ 미리생각해보기

분필 2개, 라벨지 1set, 묽은염산 1개, 플라스틱용기(뚜껑포함) 2개

(※ 직접 준비하세요 : 물)

◎ 실험준비물

1. 묽은 염산에 넣은 분필조각과 물에 넣은 분필조각은 어떻게 되었나요?

2. 작은 구슬을 굴렸을 때 어떻게 되었나요?

2. 왜 그렇게 되었을까요?

◎ 실험결과 및 생각해보기

◎ 새롭게 알게 된 사실

◎ 느낀점