[화학] 비누 만들기

1. 실험 제목: 비누 만들기

2. 실험 목적
비누 만들기를 통해서 계면활성제의 작용을 이해하고 비누의 원리를 이해한다.

3. 실험 이론
비누의 원리 : 동물성 지방이나 식물성 기름 속에는 글리세릴 에스테르라는 화합물이 포함되어 있다. 자연에서 발견되는 대부분의 글리세릴 에스테르는 한 종류 이상의 카르복실기를 가지고 있는데 이러한 에스테르 화합물을 염기용액과 함께 가열하면 글리세롤과 지방산 염으로 가수분해 된다. 이러한 과정을 비누화반응(Sapoinfication : base-promoted ester hydrolysis) 이라고 한다.

여기서 n은 고급지방산의 산기로서 탄소 6개 이상의 지방산이 사용된다.

비누는 대표적인 계면활성제로서 분자의 한쪽에는 친수성기가 있고 반대쪽에는 친유성기(소수성)를 가지고 있다. 비누 분자내의 소수성 탄화 수소부분은 더러운 지방질 성분과 결합하여 미셸(micell)을 형성하게 된다. 미셸 표면의 친수성인 카르복실기는 주위의 물 분자와 상호 작용을 통해 옷이나 피부로부터 더러운 지방질 성분을 떼어내게 된다.

• 에스테르, 카르복실산, 알콜
에스테르란 알코올 또는 페놀이 유기산 또는 무기산과 반응하여 물을 잃고 축합하여 생긴 화합물의 총칭이다. 산 또는 알칼리에 의해 가수분해 되어 산과 알코올이 된다. 사용되는 유기산에는 카르복시산이 대표적이며, 좁은 의미에서 에스테르라고 할 때에는 카르복시산에스테르만을 의미하는 경우가 많다. 또 사용되는 무기산․염소․질소 등을 함유하는 산기가 수소와 결합한 산을 말한다. 이를테면

RCOOH + R OH → RCOOR (카르복시산에스테르) +H2O
RSO3H + R OH → RSO2OR (술폰산에스테르) + H2O
HA + R OH → R A(무기산에스테르) + H2O

등을 뜻하며 유지는 고급 지방산과 글리세롤의 에스테르이다.
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