비누 찌꺼기의 화학적 성질을 더 자세히 살펴보세요.

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두 잔의 물이 표면에 서로 다른 양의 비눗물을 담고 있는 것으로 보입니다. 왼쪽은 액체 비누와 증류수를 담고 있고 오른쪽은 경수가 비누 거품 생산에 미칠 수 있는 영향을 보여줍니다. - 제출된 사진

앞서 우리는 설거지를 할 때 세제가 기름기와 기름기를 제거하는 기능을 알아보았습니다. 세제에서 화학이 중요한 역할을 했던 것처럼, 평범한 오래된 비누에도 많은 화학이 진행되고 있습니다.

개척자 마을을 방문했거나 1800년대 북미 정착민에 관한 영화를 본 적이 있다면 원래의 비누 제조 과정에 대해 잘 알고 계실 것입니다. 기본 성분은 잿물과 동물성 지방 두 가지였습니다. 잿물은 장작불의 재에서 추출되었습니다. 단순히 통에 차가운 재를 넣고 그 위에 물을 부으면 알칼리 용액이 생성되어 통 바닥에서 배수됩니다. 천을 통해 여과하면 재와 잔해물이 제거됩니다.

동물을 도살하여 얻은 지방 또는 “라드”는 큰 물 주전자에 끓여서 만들어졌습니다. 식히면 녹은 지방이 위로 올라와 굳어지고 비누 제조를 위해 제거됩니다.

잿물 용액에 렌더링된 지방 또는 "수지"를 끓이면 부드러운 비누가 생겨 표면으로 떠오릅니다. 훨씬 더 정교한 단단한 비누 바를 만들기 위해 현대 비누 제조에 많은 발전이 이루어졌습니다. 향기와 기타 매력적인 기능을 추가할 수 있습니다. 비록 잿물 공정이 덜 가혹한 방법으로 대체되었지만, 그 결과는 기본적으로 개척자들이 만든 다소 거친 비누의 더 세련되고 부드러운 형태일 뿐입니다.

이 모든 것의 핵심은 비누 분자에 나트륨 원자가 부착된 "지방산" 말단이 있다는 사실입니다. 일반적인 세탁 과정에서 나트륨은 떨어져나가 나트륨 이온을 형성합니다. 남겨진 비누 분자의 이온성 말단은 우리 피부의 먼지와 기름기와 연결되어 제거됩니다.

대부분의 사람들은 풍부한 거품을 형성하는 비누를 좋아합니다. 사용되는 물의 성질에 따라 다른 수원의 물보다 거품이나 비눗물이 더 많이 나올 수 있습니다. 거품 형성을 감소시키는 주범은 칼슘입니다.

칼슘은 일반적으로 석회암이 풍부한 우물에서 나오는 "경수"에서 발견됩니다. 이 탄산칼슘은 쉽게 용해되어 칼슘이온이 형성됩니다. 칼슘 이온은 이중 양전하를 띠고 있으며 전반적인 상황에서 반응성이 매우 높습니다.

비누를 경수에 첨가하면 칼슘 이온은 각 비누 분자 끝에 있는 나트륨 원자를 봅니다. 다소 낙관적인 방식으로 단일 칼슘 이온이 두 개의 비누 분자 끝에서 나트륨을 떨어뜨립니다. 형성된 각각의 나트륨 이온은 단 하나의 전하만을 가지므로, 이중으로 전하를 띤 칼슘 이온은 두 비누 분자의 끝 부분을 붙잡고 나트륨 이온이 이탈하여 남겨진 불균형을 채웁니다. 이것은 두 비누 분자의 꼬리를 결합하여 물에 녹지 않게 만듭니다. 결과적으로 우리가 비누 쓰레기라고 부르는 침전물이 형성됩니다.

첨부된 사진에서 우리는 표면에 거품의 양이 서로 다른 두 잔의 물을 봅니다. 왼쪽 유리에는 빗물처럼 미네랄이 전혀 없는 증류수가 담겨 있습니다. 증류수에 액상 손비누 5방울을 넣고 핸드믹서로 잘 섞어줍니다. 이러한 노력에 대해 보여줄 수 있는 좋은 비눗물이 있습니다.

오른쪽 유리잔에 있는 물에 염화칼슘 분말 몇 티스푼을 녹였습니다. 액체 손 비누 5방울을 굳힌 물에 첨가한 후, 격렬하게 저어주면서 형성된 거품이 눈에 띄게 감소했습니다. 여기서 일어난 일은 각각의 칼슘 이온이 두 개의 비누 분자의 끝을 붙잡고 흔들 때 작은 거품 머리만 형성되는 탁한 용액을 생성한다는 것입니다.

집에서 비누 찌꺼기 형성을 줄이고 비누 거품을 촉진하기 위해 연수기를 사용하여 비누 분자를 서로 결합시키는 칼슘 이온을 물에서 제거할 수 있습니다. 결과적으로 비누 찌꺼기 형성이 크게 감소합니다.