폐식용유로 비누가 만들어지는 원리는 무엇일까요?
유통기한이 지났거나 버려지는 식용유로 비누를 만드는 것을 보았습니다. 기름이 어떻게 세탁력이 생기고 거품이 나는 비누가 되는 걸까요?
안녕하세요. 한도리 과학전문가입니다.
비누는 일반적으로 동물성 지방이나 식물성 기름에 수산화나트륨이나 수산화칼륨과 같은 강한 염기를 넣고 가열하면 비누화 반응에 의해 만들어집니다. 비누화 반응은 지방이나 기름의 분자가 염기와 결합하여 지방산염과 글리세린으로 분해되는 과정입니다. 지방산염이 바로 비누의 주성분인데, 이것은 한쪽 끝에는 물에 잘 녹는 수용성 부분이 있고 다른 쪽 끝에는 기름에 잘 녹는 친유성 부분이 있는 양극성 분자입니다. 비누가 세탁력을 가지고 거품을 내는 이유는 이 양극성 분자의 특징 때문입니다. 비누를 물에 넣으면 수용성 부분은 물과 결합하고 친유성 부분은 공기와 접촉하려고 합니다. 그래서 비누 분자들은 서로 모여서 구형의 구조를 만들게 되는데, 이것을 마이셀이라고 합니다. 마이셀 안쪽에는 친유성 부분들이 모여있어서 기름과 같은 유기물질을 포함시킬 수 있습니다. 따라서 비누가 오염된 옷감을 문질러주면 오염된 기름 등의 유기물질들이 마이셀 안으로 들어가게 되고, 그 결과로 오염된 옷감에서 깨끗한 옷감으로 변하게 됩니다. 거품도 마찬가지로 마이셀의 일종인데, 공기 중심으로 수용성 부분들이 겉으로 향하고 친유성 부분들이 안쪽으로 향하는 방식으로 구조가 형성됩니다
폐식용유로 비누를 만드는 원리는 염화나트륨(NaCl)과 폐식용유를 혼합하여 염화나트륨이 폐식용유의 지방산과 반응하여 비누를 만드는 것입니다. 이 과정에서 염화나트륨은 수용액에서 이온화되어 나트륨(Na+)와 염화이온(Cl-)으로 분해되며, 지방산과 반응하여 나트륨 지방산 염이 생성됩니다. 이 과정에서 생성된 나트륨 지방산 염은 비누의 주성분이 되며, 이를 물에 섞어 거품을 내면 비누가 만들어집니다. 이러한 과정을 염화나트륨법이라고 합니다.
안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.폐식용유는 주로 지방으로 이루어져 있으며, 비누는 지방산과 알칼리성 물질이 반응하여 생산됩니다.
폐식용유로 비누를 만들기 위해서는 먼저 폐식용유를 석유 에테르와 같은 용매로 처리하여 불순물을 제거해야 합니다. 그 다음에는 처리된 폐식용유에 알칼리성 물질을 첨가하여 섞어줍니다. 이때 첨가되는 알칼리성 물질은 보통 소다나 칼슘하이드록사이드 등입니다. 이 물질들은 지방산과 반응하여 비누와 과일산을 생성합니다.
이 과정에서 생성된 비누는 물에 용해되지 않는 성질을 가지므로 물에 섞어주면 수면 위에 떠오르게 됩니다. 이때 비누를 깨끗이 씻어내고 건조시키면 최종적으로 폐식용유로부터 만든 비누를 얻을 수 있습니다
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
폐식용유를 이용하여 비누를 만드는 과정은 크게 세 가지 단계로 나눌 수 있습니다.
첫 번째 단계는 폐식용유를 알칼리 용액과 섞는 것입니다. 이때 사용되는 알칼리 용액은 보통 소다 알칼리(NaOH)나 칼리 알칼리(KOH)가 사용됩니다. 이 알칼리 용액은 폐식용유의 지방 성분인 중성 지방산을 쪼개고, 알칼리화하여 알칼리성 비누가 생성됩니다.
두 번째 단계는 비누가 형성되는 과정입니다. 이때, 알칼리 용액과 폐식용유가 혼합된 용액이 끓여지면서, 지방산과 알칼리 용액이 반응하여 알칼리성 비누와 글리세린이 생성됩니다. 이때, 생산된 비누와 글리세린은 분리되어져야 합니다.
세 번째 단계는 생성된 비누를 정제하는 단계입니다. 이때, 비누와 글리세린이 함께 있는 용액에서 글리세린을 분리하기 위해, 용액을 안정화시켜서 비누와 분리시킵니다. 이렇게 분리된 비누는 건조하고 성형하여 최종적으로 비누가 완성됩니다.
이러한 과정을 통해 폐식용유에서 비누를 생산할 수 있습니다. 이는 환경 문제를 해결하면서 동시에 폐식용유를 재활용하여 유용한 제품을 만드는 좋은 방법입니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
폐식용유로 비누를 만드는 원리는 기본적으로는 화학 반응입니다.
비누는 오일 또는 지방과 소다나 칼륨 하이드록사이드 같은 알칼리성 화합물 사이에서 발생하는 화학 반응입니다. 이 과정에서 오일 또는 지방이 분해되어 글리세린과 지방산의 혼합물이 생성됩니다.
폐식용유를 사용하면 이 과정이 비슷하게 진행됩니다. 하지만 폐식용유는 다른 오일이나 지방보다 더 극성이 낮기 때문에 반응 시간이 조금 더 오래 걸릴 수 있고 폐식용유의 냄새와 맛이 강할 수 있으므로, 이를 없애기 위한 첨가물이 필요할 수 있습니다.
그리고 폐식용유로 만든 비누가 거품이 발생하는 이유는, 비누 제조 과정에서 사용되는 알칼리성 화합물이 오일 또는 지방과 반응할 때 생성되는 글리세린과 지방산의 혼합물인 비누 분자가 수분과 상호 작용하기 때문입니다.
안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
폐식용유 : 60%
물 : 20%
가성소다 10%
상기비율로 섞어서 저어줍니다. 계속 저으시다보면 굳어버립니다.
굳으면 잘라서 3주정도 건조시킨 후 사용하시면 되겠습니다.
