비누에 대하여

3. 비누의 성질

비누의 분자는 탄화수소의 긴 고리로 이루어진 소수성 부분과 가르복실기가 알칼리금속과 결합한 친수성 부분으로 이루어져있으며, 고전적인 음이온성 계면 활성제이다. 그러므로 그 수용액은 물의 표면장력, 계면장력을 저하시키고 기포력, 에멀션화력, 가용화력을 가지며 강력한 세척 작용을 한다. 보통의 비누는 물이 없는 상태에서 에탄올 이외의 유기 용매에는 일반적으로 잘 녹지 않는다. 물에 대한 용해도는 어느 정도의 온도에 이르기까지는 온도의 상승과 함께 서서히 증가하고, 일정한 온도에 이르면 용해도가 급격히 증가한다. 이 현상은 비누의 분자가 모여 구상 또는 층상의 마이셀을 생성하기 때문에 생긴다고 생각되고 있다. 마이셀을 형성하기 시작하는 농도를 임계 마이셀 농도라고 하는데 이것은 비누 분자의 종류, 온도, 공존 물질 등에 따라 달라진다. 최고의 세척 능력을 발휘하는 농도는 0.1-1%의 범위이다. 비누의 수용액은 비누의 가수분해에 의해 알칼리성을 나타내고, 이것에 알칼리염을 첨가하면 비누가 상층으로 분리된다. 이 현상을 염석이라고 하는데 비누의 제조공정에서 이용되고 있다. 비누의 원료가 되는 유지는 우지, 야자유 팜유, 쌀겨기름, 팜핵유가 주로 쓰이고 그 밖에 대두유, 면실유, 피마자유, 낙화생유, 어유 등이 사용된다. 비누의 성상은 원료가 되는 유지를 구성하고 있는 지방산의 종류에 따라 변화한다. 탄소의 수가 12개 미만인 포화지방산의 비누는 매우 단단하고 용해도 안정성이 좋지만, 세척력, 기포력이 약하다. 탄소의 수가 12개 이상이면 용해도는 감소하지만 기포력. 세척력이 강해진다. 또 2중 결합을 1개 포함한 불포화 지방산을 이용하면 용해성, 기포력, 세척력이 큰 비누를 만들 수 있지만 조금 연질이 된다. 실제로 사용하는 비누의 원료는 홀 원소 물질의 지방산이 아니라, 여러 지방산의 혼합물이기 때문에 원료의 혼합을 가감하여, 굳기, 용해성, 기포력, 세척력, 염석력, 보존성 등을 고려하여 제조한다. 비누의 세제로서의 특성 장점은 물에 녹으면 알칼리성을 나타내고, 목면, 마등의 세탁에 적당하다는 점, 피부 세척용으로는 너무 많이 지방을 없애지 않아 사용감이 좋다는 점등을 들 수 있다. 한편 칼슘, 마그네슘 등의 금속 이온을 함유한 이른바 센물에서는 이들 이온과 염을 만들어 물에 녹지 않아 세척력이 떨어진다는 점 저온에서 용해도가 낮아 세척력이 약한 점의 결점이 있다. 그렇지만 비누에 의한 폐수는 미생물에 의한 분해성이 좋고 발포성도 적기 때문에 환경오염에 관해서는 비교적 문제가 적은 세제라 할 수 있다.