비누화 반응
실험목표 및 핵심, 관련개념
실험목표
- 동물성과 식물성 기름을 이용해서 비누를 만들어보고, 비누의 대체 물질로 활용되고 있는 합성 세제도 함께 합성한다.
핵심개념
- 계면활성제, 비누화 반응, 비누화 값, 염석효과
관련개념
- 지방산, 에스터, 글리세롤
계면활성제 (Surfactant)
- 소수성(hydrophobic)의 탄화수소 끝에 결합된 친수성(hydrophilic)기를 가진 분자들.
- 계면활성제의 구조
: 계면활성제 분자의 한쪽에는 물과 친화성이 큰 친수성이 있고 반대쪽에는 기름과
친화성이 큰 소수성을 가지고 있다.
- 대표적인 계면활성제
: 비누, 합성세제 등.
실험 이론
- 비누와 세제가 먼지나 때를 떼어내는 원리
: 먼지나 더러운 때 등의 기름기 있는 물질 대부분은 탄화수소 사슬로 이뤄진 분자로, 비누의 탄화수소부분, 비극성(non-polar)인 꼬리부분과 상용성을 갖기 때문에 비누분자가 기름기 있는 먼지 입자와 만나게 되면, 비누의 탄화 수소 사슬이 이들을 감싸서 미셀(micelle)을 형성하게 된다. 그리고 미셀 표면의 친수성(hydrophilic)인 카르복시기는 주위의 물 분자와 상호 작용을 통해 옷이나 피부로부터 먼지를 떼어내게 된다.
- 미셀 (Micelle)
: 계면활성제의 친수성은 물과 잘 화합하는데 비해 소수성은 물과 화합하지 못하며
계면활성제 분자의 일부는 물을 피해서 용액의 표면이나 용기와의 계면에 몰리게
되므로 친수성은 수용액 내부로 향하고, 소수성은 액체 밖으로 향하는 배열을 가지
게 된다.
계면활성제 농도가 높아지면 계면은 계면활성제 분자로 완전히 덮이며 농도가 더 높아지면 액체 내부에서도 계면활성제의 소수성끼리 뭉쳐서 집합체를 이루게 되는데 이를 미셀(Micelle)이라 한다.
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2013.05.01
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