기름으로 만든다고!? 식용유로 수제 비누 만들기에 도전해봤다 (청소의 화학)
사이언스 트레이너 쿠와코 켄입니다. 매일이 실험입니다.
비누가 무엇으로 만들어지는지 알고 계신가요? 사실 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 ‘기름’으로 만들어집니다. 게다가 비누를 만드는 과정에는 우리가 평소 청소할 때 사용하는 것과 똑같은 화학 반응이 숨어 있습니다. 이번에는 책 「めんそーれ!化学」(岩波ジュニア新書) P196에 소개된 비누 만들기를 과학부 학생들과 직접 해 보았습니다.
재료는 딱 3가지! 식용유로 비누 만들기
준비할 것은 탄산음료용 페트병(2L), 물, 수산화나트륨, 그리고 식용유입니다. 만드는 방법은 놀라울 정도로 간단합니다.
먼저 페트병에 물 100mL와 수산화나트륨 45g을 넣습니다. 여기서 꼭 주의해야 할 점이 있습니다. 수산화나트륨이 물에 녹을 때는 상당한 열이 발생합니다. 따라서 반드시 물을 받아 둔 수조 등에 페트병을 넣은 상태에서 수산화나트륨을 충분히 녹여 주세요.
수산화나트륨이 완전히 녹고 페트병이 식기 시작하면 식용유 330mL를 넣습니다. 다 쓰고 남은 폐식용유를 사용해도 괜찮습니다. 버릴 예정이었던 기름이 비누로 다시 태어난다고 생각하면 왠지 이득을 본 기분이 들지 않나요?
페트병의 뚜껑을 단단히 닫았다면 이제 남은 것은 열심히 흔드는 것뿐입니다! 기준은 약 10분 정도입니다.
생각보다 꽤 힘든 작업이지만 힘내서 해 봅니다.
다 흔든 뒤에는 우유팩이나 종이컵 등 원하는 틀에 부어 2~3일 동안 건조시킵니다. 틀에서 꺼낸 다음에는 칼 등으로 원하는 크기로 잘라 주세요. 그리고 다시 약 한 달 정도 숙성시키면 수제 비누가 완성됩니다!
비누 만들기 뒤에 숨어 있는 화학 반응식
이제부터가 이번 실험에서 가장 재미있는 부분입니다. 비누가 만들어지는 순간을 화학 반응식으로 들여다볼까요?
사실 이 반응은 우리가 매일 하는 ‘기름때 청소’와 완전히 같은 원리입니다. 주방의 기름때를 세제로 제거할 때도 바로 이 화학 반응이 일어납니다. 다시 말해 비누 만들기란, 기름때를 분해하는 화학 반응을 일부러 직접 일으켜 ‘비누’라는 형태로 만들어 두는 작업이었던 셈입니다.
이 식에 등장하는 주인공들을 왼쪽부터 차례대로 살펴보겠습니다.
- 트리글리세리드(지방) 우리가 평소 ‘기름때’라고 부르는 것의 정체입니다. 이번에는 식용유를 준비했습니다.
- 수산화나트륨(강알칼리) 오염 물질을 분해하는 ‘공격 담당’입니다. 이번에는 강력한 수산화나트륨을 사용했지만, 실제 청소에서는 조금 더 순한 알칼리성 물질인 베이킹소다나 세스퀴탄산소다 등이 활약합니다.
- 글리세린 화장수 등에 사용되는 촉촉한 성분입니다. 물에 잘 녹습니다.
- 지방산 나트륨(비누) 바로 이것이 ‘비누’ 그 자체입니다. 물에 녹는 성질이 있기 때문에 기름때를 지방산 나트륨으로 바꾸어 버리면, 그다음에는 물로 씻어 내기만 해도 오염 물질이 말끔하게 제거되는 것입니다.
기름과 알칼리가 만나면 물에 녹지 않는 ‘기름때’가 물에 녹는 ‘비누’로 변신합니다. 이것을 비누화라고 합니다. 지방(트리글리세리드)이 수산화나트륨과 같은 강알칼리와 반응하여 비누(지방산염)와 글리세린으로 분해되는 화학 반응을 말합니다.
바로 이 화학 반응이 청소의 기본 원리 그 자체입니다. 평소 아무 생각 없이 사용하는 주방용 세제나 비누도 이런 화학 반응 덕분에 때를 제거해 주고 있다고 생각하면, 설거지하는 시간도 조금은 재미있게 느껴질지 모르겠네요.
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