알쓸신화 - 비누 제조

1) 실험 제목 : 비누 제조

2) 목적 : 비누화 반응에 대해 이해하고 식용유를 이용하여 비누를 만들어 본다.

3) 이론

소수성 : 물에 녹지 않는 성질.

친수성 : 물에 녹는 성질.

양쪽성 화합물 : 하나의 분자에 친수성과 소수성을 모두 갖는 화합물(예 : 지방산).

계면활성제 : 소수성의 탄화수소 사슬이 무극성의 유기 분자 쪽을 향하면서 유기 분자를 둘러싸게 되면 분자의 친수성 부분이 극성의 물 쪽에 노출되어서 전체적으로는 커다란 극성 분자처럼 보이는 특성을 가진 물질(예 : 비누, 합성세제).

비누 : 동물성 지방이나 식물성 기름을 수산화나트륨과 반응하여 생긴 지방산의 알칼리 염.

비누화 값 : 지방 1g을 비누화하는데 필요한 수산화나트륨의 양.

염석효과 : 용액 중에서 만들어진 비누를 분리하기 위해서 NaCl과 같은 전해질을 용액에 넣어주는데, 전해질이 물속에서 모두 해리하기 때문에 전해질의 이온보다 극성이 작은 비누 분자들은 서로 엉키게 되는 현상.

4) 시약 및 기구

⸱ 기구

- 250mL 비커

- 유리막대

- Hot plate

- 온도계

- 종이컵

⸱ 시약

- 10M NaOH(수산화나트륨 / 분자량 : 39.997g/mol / 끓는점 : 1,388도 / 녹는점 : 318도 / 밀도 : 2.13g/cm³)

- 포화 NaCl(염화나트륨 / 분자량 : 58.44g/mol / 끓는점 : 1,465도 / 녹는점 : 801도 / 밀도 : 2.16g/cm³)

- 에탄올(C₂H₅OH / 분자량 : 46.07g/mol / 끓는점 : 78.37도 / 녹는점 : -114.1도 / 밀도 : 789kg/cm³)

- 식용유(C₆H₁₄ / 분자량 : 880g/mol, 0.85g/mol / 끓는점(발연점) : 210도(평균 150~350도))

5) 실험방법

① 250mL 비커에 식용유 50mL를 넣도 70도(용액의 온도)로 10분간 가열.

② 10M NaOH 용액 15mL와 에탄올 6mL를 넣고 한쪽방향으로 빠르게 저어주면서 가열(Hot plate 온도 35도로 유지)

③ 비누화 반응이 완결되었는가를 확인한 후 포화 NaCl 5mL를 1mL씩 나누어 넣고 계속 저어줌.

④ 분리되면 글리세롤은 페수통에 버리고 덩어리는 종이컵에 담아 하루 정도 그늘에서 건조.

*에탄올을 넣는 이유 : 실험에 사용하는 것이 지방인데 지방을 녹이기 위해 에탄올을 넣는다.

*한쪽 방향으로 젓는 이유 : 여러 방향으로 젓게 되면 덩어리가 안 진다.

*포화 NaCl을 넣는 이유 : 염석효과를 일으키기 위해서 넣는다.