[화학] 비누 만들기 - 비누 만들기를 통해서 계면활성제의 작용을 이해하고 비누의 원리를 이해한다

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 이론
4. 실험 방법
5. 실험기구 및 시약
6. 실험 결과 처리
7. 관찰 및 결과 분석
8. 참고 문헌

본문내용

2) 2) 번 실험의 결과 관찰 기록표
7. 관찰 및 결과 분석
1) 계면활성제가 사용되는 곳을 생각해 보고, 그 필요성에 대해 적으세요.
계면활성제는 매우 다양한 곳에 쓰이고 있다. 가장 친숙한 세제부터 각종 산업 활동에 이르기까지 매우 다양한 쓰임새가 있으나 궁극적인 목적은 모두 같다. ‘잘 섞이는 것’이다. 우리가 세정에 비누를 사용하는 이유는 때(hydrophobic)가 물과 잘 섞여 옷에서 더러움을 분리해내기 위함이다. 음료수에 유화제를 넣는 이유 역시 화학물질과 물이 ‘잘 섞이기 위함’이다. 세상의 모든 물질이 똑같은 극성을 가지고 있다면 계면활성제는 필요가 없었을 것이다. 계면활성제가 있기에 섞일 수 없는 물질들이 섞여 우리 생활이 보다 윤택해졌다.
2) 실험 결과에서 CTAB의 농도가 달라짐에 따라 혼탁도가 달라지는 이유를 간단하게 설명하세요.
CTAB는 계면활성제의 일종이다. 즉, CTAB의 농도가 진할수록 물과 톨루엔은 더 잘 섞일 것이다. 무극성인 톨루엔과 극성인 물이 계면활성제인 CTAB에 의해 섞이는 것이다.
실제로 실험 결과를 보면 CTAB의 농도가 진할수록 혼합층의 색깔이 뿌옇게 변했음을 알 수 있다. 그리고 물 층의 부피가 5% < 15% < 비누 순으로 증가했는데, 이것 역시 계면 활성제가 작용했기 때문이다. 계면활성제로 인해 톨루엔이 물층으로 녹아들어간 것이다.
3) 센물에서 세척이 잘 안 되는 이유를 쓰세요,
센물에는 칼슘 이온과 마그네슘 이온이 다량 포함되어 있다. 이들은 비누의 음이온과 반응하여 앙금을 생성한다.
Ca2+ + 2CH3(CH2)nCOO- → (CH3(CH2)nCOO)2Ca↓
그렇기 때문에 비누가 제대로 작용하지 못하는 것이다. 물과 섞이지 못하고 침전물로 가라앉은 비누는 세제로서의 역할을 하지 못하고 그 결과 세정효과가 떨어지게 된다. 그래서 센물을 단물로 바꿔주는 과정이 필요하다. 단물에는 비누와 반응하여 침전물을 만드는 칼슘 이온이나 마그네슘이 적기 때문이다. 만약 일시적 센물이라면 끓임으로써 단물로 바꿀 수 있고 영구적 센물의 경우, 이온교환수지를 이용하여 단물로 바꾸면 한결 나은 세척 효과를 볼 볼 수 있다.
8. 참고 문헌
숨마쿰라우데 화학2, 김인섭 외 3인, 이룸이앤비, 2007, pp.287-288.
일반화학, Ralph A Burns, 녹문당, 2008, p.418, p.465
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