기타과학실험2013. 2. 6. 13:51

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요즘은 조명기구들이 발달해서 촛불 등을 켜는 일이 거의 없지만, 전기가 없던 시절 자주 사용되던 카바이트 등을 만들어 보았습니다.

사용된 재료는 커피깡통과 냉장고에서 빼낸 구리파이프 입니다.

카바이트는 금속과 탄소의 화합물을 총칭하는 말인데, 정확한 명칭은 칼슘 카바이트 입니다.

이것은 물과 반응하여 수산화칼슘과 아세틸렌을 발생시킵니다. 전기가 공급되기전 70년대 후반까지 많이 쓰였다가 전기가 보급되면서 카바이트 등을 실제로 사용하는 곳은 거의 없어졌습니다.

과일의 숙성에 카바이트가 쓰이기도 하는데, 에틸렌가스를 덜 익은 과일에 쏘여주면 빨리 익는다는 점에 착안하여 홍시 등을 만들때 카바이트로 만든다는 사실이 알려지면서 문제가 되기도 하였습니다. 카바이트를 덜 익은 홍시 박스에 넣어주면 주변의 수분을 흡수해서 아세틸렌 가스를 발생시킵니다. 아세틸렌 가스도 에틸렌가스와 비슷한 효과를 냅니다.

카바이트는 무연괴탄(혹은 코크스)과 생석회를 고온으로 가열하면 만들어집니다.



위의 사진은 간단히 만들어 본 카바이트 등 입니다. 가운데 보이는 돌 같은 것이 카바이트이고, 커피 깡통 뚜껑에 구멍을 뚫은 다음 냉장고에서 빼낸 구리파이프를 붙였습니다. 냉장고의 응축기 부분에는 아주 가느다란 구리 파이프와 굵은 구리 파이프가 용접이 되어 있는데, 이 부분을 이용하면 노즐로 사용할 수 있습니다.



물을 넣은 다음 카바이트를 넣고, 뚜껑을 잠그고 불을 붙이니 마치 산소불처럼 불이 붙는 것을 볼 수 있습니다.



이것을 이용하여 나무를 그을려 보았더니 검게 변하는군요. 아세틸렌 가스는 C2H2 인데, 타 연료에 비해 탄소가 수소에 비해서 많기 때문에 산소가 조금만 부족해도 그을음이 많이 나옵니다.



아세틸렌 가스는 불완전연소된 탄소 알갱이들이 생기기 때문에 불꽃이 밝게 빛납니다.



이번에는 좀 더 향상된 버전을 만들어 보았습니다. 물을 공급하는 페트병을 따로 두고, 은박접시를 이용하여 반사갓도 만들어 주었습니다.



카바이트를 장착하고, 조립이 완료된 모습입니다.



불을 붙이니 마치 촛불처럼 빛이 나는군요.




조명을 끄고 보았더니 후레쉬처럼 빛이 납니다.

전기가 없던 시절, 옛날 사람들은 이런 방법으로 불을 켜고 살았다고 상상해 보니, 옛 추억들이 되새겨집니다.



http://youtu.be/r4RtbewMi2M

위 동영상은 만든 것을 동작시키는 영상입니다.

직접 동작시켜보니 물을 조금씩 공급하는 방식으로 만들어야 할 것 같네요. 초반에 거품이 확 나다가 중간쯤이 가장 좋고, 다 떨어져갈때는 그을음이 심해집니다.

불꽃을 일정하게 유지하려면  미세한 구멍이 난 비닐을 이용하는 등, 좀 더 시행착오를 거쳐야 할 듯 합니다.

아래의 동영상은 바늘로 구멍을 뚫은 비닐을 이용한 방법인데, 좀 더 안정적으로 가스가 발생하는것을 볼 수 있습니다.

비닐에 넣지 않은 카바이트는 내부에 차 있는 산소를 빨리 내보내기 위한 것입니다.



카바이트를 다 쓰고 나면 수산화칼슘이 생성되는데, 강 알칼리성이긴 하지만 물에는 잘 녹지 않으므로 산성화 된 땅을 중화시키는 등의 용도로 사용될 수 있습니다.

이것을 처음 알아낸 사람이 존경스러워지는군요.

요즘은 카바이트를 쓰는 곳은 거의 없어지고, 농촌 등에서 새를 쫓는 폭음통 등에 이용되고 있습니다.

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Posted by 블루토파즈