[초4 과학] 혼합물의 분리 (두부 만들기 과정에도 이용한다고?!)

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혼합물의 분리 (초등학교 4학년 1학기 과학)
[키워드] 혼합물, 분리, 크기가 다른 혼합물, 자석 이용, 물과 기름 분리, 두부 만들기

1. 생활 속의 혼합물

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* 혼합물이란?
- 순물질: 한 종류의 물질로 이루어진 것으로 물, 소금, 산소, 구리 등이 있음.
- 혼합물의 뜻: 두 가지 이상의 순수한 물질이 서로 섞여 있는 물질
- 혼합물의 예를 들자면 김밥과 오곡밥이 있다. 김밥에는 단무지, 달걀, 당근, 시금치, 쇠고기가 들어가며 여러 가지 물질이 섞여 있다.
- 혼합물에 섞여 있는 물질의 색깔과 모양, 맛은 섞기 전과 섞은 후 변하지 않는다.
→ 혼합물에 섞여 있는 물질의 성질은 섞이기 전과 같다.
- 우리 생활 속 혼합물으로는 미숫가루, 꿀물, 혈액, 공기, 나박김치 등이 있다.

* 혼합물을 분리하는 예
- 에어컨의 공기 여과기: 공기보다 큰 먼지가 공기 여과기를 통해 분리된다. → 깨끗한 공기를 마실 수 있다.
- 재활용품 분리배출함: 종이류, 유리류, 캔류, 플라스틱류 등으로 분리하여 버린다. → 자원을 재활용할 수 있어 자원과 에너지를 절약할 수 있다.
- 자연에서 구리를 얻기: 구리 광석에서 순수한 구리를 분리한다. → 순수한 구리와 다른 금속을 섞어 새로운 물질을 만들 수 있다.

* 혼합물을 분리하면 좋은 까닭
- 생활에서 필요한 여러 가지 물질을 얻을 수 있다.
- 분리한 물질을 이용하여 새로운 물질을 만들 수 있다.

* 우유는 혼합물일까? (지방이 섞여 있을까?)
우유를 접시에 붙고
식용색소를 우유의 가장자리에 덜어 넣는다. 세 군데 정도
이쑤시개에 합성세재를 뭍여서 식용색소에 넣는다.
색소가 퍼지는데 이는 합성세재가 우유의 지방을 녹이기 때문이다.
→ 우유는 물과 지방 등 여러 물질이 섞여 있는 혼합물이다.

2. 혼합물을 분리하는 여러 가지 방법

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* 혼합물을 분리하는 방법
- 혼합물을 구성하는 물질의 물리적 성질의 차이를 이용하여 분리한다..
(물리적 성질: 입자의 크기, 자석에 붙는 성질, 서로 섞이지 않는 액체의 성질 등)
- 물리적 성질의 차이로 분리할 수 있는 까닭: 혼합물에서 각 성분 물질을 분리하더라도 구성 물질의 성질은 변하지 않기 때문이다.


(1) 크기를 이용하여 혼합물 분리하기

콩+팥+좁쌀 

알갱이의 크기를 이용해 분리한다. → 눈의 크기가 다른 체로 분리

생활 속에서 크기를 이용한 고체 혼합물 분리하기 예)
해변 쓰레기 수거 장비
공사장에서 모래와 자갈을 체로 분리하기
방울토마토를 크기별로 나누기
은행에서 동전을 세는 방법
자판기에서 크기가 다른 동전 분리하기
그물코의 크기와 수산 자원의 보호

(2) 자석을 이용하여 혼합물 분리하기
쇠 구슬 + 플라스틱 구슬 + 쌀
1단계: 자석에 붙는 성질 이용 → 자석으로 분리
2단계: 알갱이의 크기 이용 → 눈의 크기가 다른 체로 분리

생활 속에서 자석을 이용하여 혼합물 분리하기 예)
자석을 이용하여 철 캔과 알루미늄 캔 분리하기
폐건전지에서 분리된 원료 재활용하기
식품 속에 섞여 있는 철 가루 분리하기

(3) 물에 녹는 성질을 이용하여 혼합물 분리하기
소금 + 후추
1단계: 물에 녹는 성질 이용 → 거름 장치로 분리
2단계: 물의 증발 이용

생활 속에서 거름을 이용하여 혼합물을 분리하는 예)
녹차 여과기의 거름망으로 물과 찻잎을 분리하기
녹즙기의 거름망으로 찌꺼기와 녹즙 분리하기
항아리에 넣어 둔 메주와 소금물을 체를 이용하여 분리하기

(4) 서로 섞이지 않는 혼합물 분리하기
물 + 식용유
식용유가 물 위에 뜨는 성질 이용 → 스포이트나 흡착포로 분리
(스포이트 분리의 장점은 분리한 식용유를 다시 사용할 수 있다는 것, 단점은 식용유가 물 위에 얇게 퍼져 있어 분리하기 어렵다는 것)
(흡착포 분리의 장점은 스포이트를 사용하는 것보다 편리하다는 것, 단점은 식용유를 재사용하기 어렵다는 것) - 흡착포는 기름만 빨아 들임.

생활 속에서 흡착포를 이용하는 예)
바다에서 기름 유출 사고가 일어났을 때
국이나 찌개에 떠 있는 기름 → 한지를 이용하면 기름만 빨아 들이고 물은 그대로 남음.

* 두부 만들기 과정에서의 혼합물 분리
냄비에 갈아 놓은 콩물을 붓고 끓인다.
끓기 시작하면 물을 조금 붓고 약한 불에 한 번 더 끓인다.
체와 헝겊을 사용해서 끓인 콩물을 거른다. (콩 찌꺼기와 콩물로 분리 - 알갱이의 크기 차 이용)
걸러 낸 콩물에 소금물로 만든 간수를 넣고 약한 불로 가열하면서 천천히 젓는다.
두부 틀에 헝겊을 깔고 그 위에 덩어리가 생긴 콩물을 붓는다.
두부 틀에 헝겊을 덮고 무거운 물체를 올려 놓는다. (단백질 덩어리와 물로 분리 - 알갱이의 크기 차 이용)
물이 빠지면 두부를 꺼낸다.

→ 끓인 콩물을 헝겊으로 거르는 과정, 간수를 넣은 콩물을 헝겊으로 거르는 과정은 알갱이의 크기 차이를 이용하여 혼합물을 분리하는 방법이다.