계면활성제는 물에 녹기 쉬운 친수성과 기름에 녹기 쉬운 소수성 부분을 가지고 있는 화합물 입니다. 이런 성질로 인해서 비누나 세제 등으로 많이 활용되어 왔습니다. 계면활성제는 물과 기름처럼 서로 섞이지 않는 물질을 혼합시키는 데 상당히 중요한 역할을 하는 화합물입니다. 아래 글에서 계면활성제 원리 성분 역할 종류 알아보겠습니다.
계면활성제 원리
친수성, 소수성 부분
계면활성제 원리를 알아 보신다면 물에 녹기 쉬운 친수성 부분이 있으며 기름에 녹기 쉬운 소수성 부분을 가지고 있는 화합물이라고 할 수 있습니다. 이런 계면활성제 성질로 인해서 비누나 세제 등으로 우리의 일상생활에 많이 활용되고 있습니다.
계면에 배열과 흡착
계면활성제 분자의 경우 물과 친화성이 큰 친수기와 기름과 친화성이 큰 친유기 즉 소수기를 함께 가지고 있습니다. 일반적으로 성냥개비와 같은 모형으로 표시하고 있습니다. 둥근 머리 부분이 친수기이며 긴 가지 부분이 친유기를 나타내고 있습니다. 계면활성제는 계면에 배열과 흡착하는 성질이 있습니다.
계면활성제 집합체 생성
계면활성제의 분자 중 친유기는 물을 멀리하는 성질이 있으며 친수기는 물 쪽을 향하여 결국 계면활성제 분자는 대부분 계면에 배열하게 됩니다. 용액 중에도 각각의 계면활성제 분자가 존재하지만 계면활성제의 농도가 높으면 계면활성제의 집합체가 생성됩니다. 이는 계면활성제의 친유기는 물과 접촉을 줄이며 친수기를 물 쪽으로 향하기 때문입니다.
계면활성제 성분
계면에 흡착 분자간 인력 감소
계면활성제 성분으로 인해서 액체의 표면장력을 낮추고 계면활성제가 있는 용액에서 물체는 쉽게 젖으며 옷에 붙은 더러움도 쉽게 제거되는 원리 입니다. 이같은 상황은 계면활성제가 계면에 흡착함으로 액체 분자 간에 작용하는 인력을 감소 시키기 때문입니다.
용액내 기름 고체 입자 분산 안정화
계면활성제는 용액 내에서 기름 또는 고체 입자의 분산을 안정화 시키는 원리 입니다. 계면활성제는 물에 분산된 작은 기름입자 또는 고체 입자와의 계면에 흡착하여 기름 입자끼리 또는 고체 입자끼리 뭉치는 것을 방지 하게 됩니다. 또한 물에 오래도록 분산되게 하는 역할을 합니다. 이때 물에 기름이 분산된 것이 유화 액이며 고체 입자가 분산된 것은 현탁액 입니다.
계면활성제 역할
계면이란 기체와 액체, 액체와 액체, 액체와 고체가 서로 맞닿은 경계면이다. 계면활성제 역할은 계면의 경계를 완화시키는 역할을 합니다. 이 때문에 계면이 가지고 있던 표면장력은 약해 지게 됩니다. 하나의 분자 내에 친수성과 친유성을 가진 화학적 구조를 지니고 있습니다. 비누는 세수를 하거나 빨래를 할 때 사용하는 계면활성제 이며 지방과 수산화 나트륨의 중합 반응에 의해 생성되게 됩니다.
계면활성제 종류
계면활성제 용액의 경우 일반적으로 거품이 잘 생기게 됩니다. 계면활성제 수용액은 표면장력이 낮아 얇은 비누 용액 막이 오래 유지되기 때문입니다. 계면활성제는 계면활성을 나타내는 원자단의 특성에 따라서 분류되며 용도가 다릅니다. 음이온계면활성제와 비이온 계면활성제는 세제에 사용됩니다. 양이온 계면활성제는 섬유린스에 사용됩니다. 세제에 사용되는 계면활성제의 종류는 다양하게 이용되고 있습니다.
마무리
계면활성제는 친수성 부분과 소수성 부분을 동시에 가지는 특징이 있습니다. 특히 계면활성제 가장 큰 역할은 물과 기름 사이의 경계를 완화 시키며 분산 시키는 특성이 알려져 있습니다.
계면활성제는 세척, 유화, 발포 등의 다양한 기능에 이용되고 있습니다. 특히 세제, 화장품, 식품 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있습니다.