용액이 거품이 되는 원리가 궁금합니다.

Question

안녕하세요. 손세정제나 샴푸, 린스의 경우 용액이 거품으로 변해서 나오는 경우를 볼 수 있는데 어떻게 용액이 거품으로 변할 수 있는지 원리가 궁금해요.

Answer 1

"프 용기에서 페드를 눌러주면 내부의 공기를 밀어내면서 압축이 됩니다.

이때 펌프 용기의 유입 밸브는 닫히고, 유출 밸브가 열리게 됩니다.

거품을 만드는 것은 내부에 공기가 잘 생길 수 있도록 하는 구멍과 공간이 추가로 있습니다.

거품은 두 종류 이상의 물질이 고르게 섞인 액체 혼합물로,

이 공간에서 비누나 세제 용액 등 계면 활성제가 섞여서 거품이 됩니다.

Answer 2

안녕하세요. 이준엽 박사입니다.

폼은 분산상(이 경우 액체 용액)과 연속상(이 경우 기체 또는 공기)으로 구성된 일종의 콜로이드입니다.

용액을 손에 바르거나 병을 흔들면 시스템에 에너지가 유입되어 기포가 형성되어 액체에 부유하게 됩니다.

이것이 거품을 만드는 것입니다. 표면 장력 및 점도와 같은 용액의 특성은 거품을 얼마나 쉽게 형성하고 거품이 얼마나 안정적인지에 영향을 미칠 수 있습니다.

Answer 3

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

삼푸와 같은 세정제에 포함된 계면활성제 때문입니다.

계면활성제는 친수성과 소수성 부분으로 되어 있는데요, 계면활성제와 물을 섞은 용액에 공기를 주입하면 친수성 부분은 바깥을 향하면서 물과 붙고, 소수성 부분은 공기를 감쌉니다. 이렇게 해서 만들어지는 것이 거품입니다.

Answer 4

안녕하세요. 김계민 과학전문가입니다.

물질의 상태와 모양이 분자의 결합으로 결정되듯이 비눗방울도 분자들의 결합에 의해 형성됩니다.

비눗방울은 분자 사이에 작용하는 인력인 표면장력(surface tension)1)으로 만들어집니다.

물의 표면장력으로 방울이 만들어지지만 순수한 물에 빨대로 공기를 주입하면 물이 일정한 두께로 구형을 이루며 펼쳐지지 않고 두께가 얇은 곳이 생겨 방울이 터지기 때문이다. 이는 중력에 의해 안정적인 모양을 이루기 어려워 방울이 쉽게 터지는 것입니다.

또한 순수한 물의 경우에는 증발이 잘 일어나기 때문에 어렵게 만든 방울도 금방 터져버립니다. 물에 비누를 첨가하면 방울의 장력을 증가시켜 튼튼하게 만드는 것이 아니라 안정화시키는 역할을 해 방울이 터지지 않게 하는 것입니다.

여기에 글리세린이나 설탕, 송진, 벌꿀과 같은 물질을 넣으면 물이 쉽게 증발하지 못해 비눗방울을 더 오래 유지시킬 수 있습니다.