비 누 화 반응(Saponification)

소개글

비 누 화 반응(Saponification)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 비 누 화 (Saponification)

2. 비누화 반응
1) 에스테르의 염기촉진에 의한 가수분해 반응
2) 트리아실글리세롤의 비누화 반응

3. 비누화 반응의 그 밖의 공업적 용도
1) 가공된 제품의 표면 청정법(Surface cleaning)
2) PVA(Polyvinyl Alcohol)의 제조공정에서의 새로운 방법
◈ 제 조 공 정
B o n u s
● Bonus
비누의 분류
● 비누의 역사

참 고 문 헌

본문내용

이것은 물이 기름층을 뚫고 들어가서 개개의 입자를 서로로부터 혹은 입자들이 달라붙어 있는 표면으로부터 떼어낼 수 없기 때문이다. 그러나 비누용액은 그들의 탄화수소사슬이 기름층에 녹을 수 있기 때문에(그림 2) 개개의 입자를 떼어놓을 수 있다. 이렇게 되면 개개의 입자는 카르복실산 음이온의 외각층을 만들게 되고, 더욱 더 유리한 극성표면을 가지고서 수용액 속에 존재하게 된다. 개개의 입자는 서로 반발하여 수용액상에 분산된다. 조금 후 이들은 하수구로 향하게 된다.
합성세제(그림 3)는 비누보다 장점이 있다. 즉 이들은 Ca2+, Fe2+, Fe3+, 그리고 Mg2+ 등이 포함된 센물에서도 기능을 잘 발휘하는 것이다. 알칸술폰산이나 수소황산 알킬의 칼슘, 철, 마그네슘염은 대부분 물에 녹고, 따라서 합성세제는 용액 속에 남아있다. 이와 대조적으로 비누는 센물 속에서 사용될 때 침전-욕조 둘레에 고리-을 형성한다.
[그림 2] 기름으로 덮인 먼지가
비누에 의해서 분산되는 모습
[그림 3] 전형적인 합성세제
3. 비누화 반응의 그 밖의 공업적 용도
1) 가공된 제품의 표면 청정법(Surface cleaning)
공업적 방법으로 제작된 제품들의 표면처리시 표면의 일부 혹은 전부에 어떤 특별한 성질이 요구되는 경우 표면처리를 수행하게 되는데, 이에 대해 간단히 설명하면 다음과 같다.
고체, 반고체 혹은 액체상태의 오염물질을 표면으로부터 제거하는 표면 청정법(Surface cleaning)로써, 이는 반드시 이로운 것은 아니나 일반적으로는 청정화를 요구하고 있으며, 응착이나 galling 현상의 방지를 위해서는 깨끗하지 않은 면이 유리할 수도 있다. 따라서 금속가공용 윤활유, 고체윤활유, 안료, 폴리싱 및 래핑용 연마제, 먼지 등의 오염물질을 제거하기 위해, 화학적 청정법으로써 화학반응으로 유지를 수용성 알칼리 염으로 변화시키는 비누화 공정이 이용되고 있다.
2) PVA(Polyvinyl Alcohol)의 제조공정에서의 새로운 방법
완전 비누화된 필름은 물에 녹지 않으며 내유성인 점을 이용해서 식물, 유지, 약품 등의 포장에 이용된다. 투습성 및 강도를 이용해 직물, 섬유의 포장에 이용되며 부분 비누화 PVA필름은 수용성을 이용해서 세제, 농약, 염료의 포장에 이용된다.
◈ 제 조 공 정
종래는 카바이드, 아세틸렌을 원료로 사용해 왔으나 석유화학공업의 발전과 더불어 에틸렌을 원료로 사용하는 제조법으로 전환되었다. PVA의 비누화 공정은 산 비누화법과 알카리 비누화법이 있고 산 비누화법은 회분이 적은 것이 얻어지므로 유리의 중간막 등에 이용되는 폴리비닐부티랄용 PVA의 제조에 쓰인다. 비닐론 원료용은 오로지 알카리 비누화법에 의한다. 비닐알콜 단량체 생산은 불가능한 것으로 알려져 있으며 PVA는 대부분 메탄올을 이용한 폴리비닐아세테이트의 가수분해에 의해 생산된다. 초산메틸은 순환된 메탄올에 의해 가수분해되고 아세트산은 초산비닐 공장으로 순환된다.
최근의 발전경향은 중합과 가수분해 모두 용액상에서 일어나는 연속 공정이지만 초산비닐은 고체이기 때문에 혼합기에서 비누화가 이루어진다. 원래 고분자의 점도에 따라 변하는 성질들과 비누화의 등급에 따라 다른 물성을 갖는 수많은 등급의 제품들이 만들어진다. 가장 폭넓게 쓰이는 것들은 비누화가 약 90%인 것들이었다. 수율 손실을 고려할 때 1파운드의 PVA를 만들기 위해 1.85파운드의 초산비닐이 사용된다.
B o n u s
● Bonus
비누의 분류
● 비누의 역사
구약성서에는 세척에 잿물이 사용되었다는 기록이 있다. 로마 전성시대에도 썩은 오줌(표백토)이라 불리는 일종의 점토가 세척제로서 사용되었다. 비누에 대한 최초의 기록은 1세기의 학자 프리니우스의 명저<박물지>에 나오며 비누는 갈리아인에 의해 발명되어 수지와 재로 만들어낸다고 씌어져 있다. 그러나 이것은 비누화가 극히 불충분하여 세척용이라기보다는 일종의 두발용 포마드로 사용된 것 같다. 비누를 세척제로 최초로 명시한 것은 2세기의 의사 갈레누스의 <간이약제론>으로 게르마니아와 갈리아 비누의 품위가 기록되어 있다. 그 후 4세기에 프리스키아누그가 비누에 의한 세발에 관하여 기술하였는데 그 당시 비누의 사용은 극히 한정되었던 것 같다. 8세기에 들어와서 지중해 연한 특히 이탈리아의 베네치아 사보나 제노바 및 에스파냐의 비누 제조업이 융성하여 사보나는 비누에 대한 라틴계의 호칭이 되었다. 9세기이래 그 지리적 위치로 말미암아 집산지로서 크게 번영한 마르세유가 12세기경에는 비누 제조기술을 도입해 좋은 품질로 유럽의 비누업계를 석권하고 후세에 마르세유 비누라는 이름을 남겼다. 이탈리아 에스파냐, 남부 프랑스의 비누는 갈리아, 게르마니아의 비누가 수지와 재를 주원료로 하였다. 중세에서 18세기의 비누 제조기술은 본질적으로 하등의 진보가 없었으나, 1790년 르불라에 의한 식염에서의 탄산나트륨 제조법의 발명과 1811년 슈브륄에 의한 유지의 화학적 조성의 연구에 의하여 오늘날과 같은 비누 제조의 실제적 기초가 확립되었다. 원료 유지가 차츰 다양화하여 올리브유뿐만 아니라 야자유, 우지 기타 각종 동식물 유지가 이용되었으며, 90년대에는 글리세롤의 회수가 일반화되었다. 20세기에 들어와서는 유지 경화법의 공업화와 각 제조공정의 기계화가 진척되고. 또 유지의 연속 고압분해 연소 비누화, 염석, 지방산의 연속 중화, 소지 비누의 연속 건조 등의 자동화 기술도 확립되어 오늘날의 비누 제조는 극히 합리화된 공업으로 발전하고 있다.
참 고 문 헌
1. Graham Solomons, Craig Fryhle의 유기화학 (제 7 판)
범한서적주식회사 p. 713~714, 902~904 (2001)
2. 영남대학교기계공학과 심현보 교수님 홈페이지
(http://yu.ac.kr/~hbshim/lecture/under/process/2002/CHAP4.PDF)
3. 과학동아 (동아일보사)
4. http://www.iin.co.kr/iinip7/cis/oil/한전석총2000/PVA.html
5. http://www.whasamo.com/web/과학상식/비누.htm
6. www.naver.com (사전검색)

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