자연과학 자료실 화학및실험 자료실 비누만들기 예비+결과레포트 보고서
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[자연과학][화학및실험] 비누만들기 예비+결과레포트
1. 실험 제목: 비누 만들기
2. 실험 목적
비누 만들기를 통해서 계면활성제의 작용을 이해하고 비누의 원리를 이해한다.
3. 실험 이론
비누의 원리 : 동물성 지방이나 식물성 기름 속에는 글리세릴 에스테르라는 화합물이 포함되어 있다. 자연에서 발견되는 대부분의 글리세릴 에스테르는 한 종류 이상의 카르복실기를 가지고 있는데 이러한 에스테르 화합물을 염기용액과 함께 가열하면 글리세롤과 지방산 염으로 가수분해 된다. 이러한 과정을 비누화반응(Sapoinfication : base-promoted ester hydrolysis) 이라고 한다.
여기서 n은 고급지방산의 산기로서 탄소 6개 이상의 지방산이 사용된다.
비누는 대표적인 계면활성제로서 분자의 한쪽에는 친수성기가 있고 반대쪽에는 친유성기(소수성)를 가지고 있다. 비누 분자내의 소수성 탄화 수소부분은 더러운 지방질 성분과 결합하여 미셸(micell)을 형성하게 된다. 미셸 표면의 친수성인 카르복실기는 주위의 물 분자와 상호 작용을 통해 옷이나 피부로부터 더러운 지방질 성분을 떼어내게 된다.
? 에스테르, 카르복실산, 알콜
에스테르란 알코올 또는 페놀이 유기산 또는 무기산과 반응하여 물을 잃고 축합하여 생긴 화합물의 총칭이다. 산 또는 알칼리에 의해 가수분해 되어 산과 알코올이 된다. 사용되는 유기산에는 카르복시산이 대표적이며, 좁은 의미에서 에스테르라고 할 때에는 카르복시산에스테르만을 의미하는 경우가 많다. 또 사용되는 무기산?염소?질소 등을 함유하는 산기가 수소와 결합한 산을 말한다. 이를테면
RCOOH + R`OH → RCOOR`(카르복시산에스테르) +H2O
RSO3H + R`OH → RSO2OR`(술폰산에스테르) + H2O
HA + R`OH → R`A(무기산에스테르) + H2O
등을 뜻하며 유지는 고급 지방산과 글리세롤의 에스테르이다.
카르복시산은 카르복시기를 가지는 화합물을 모두 일컫는 용어이다. 1차 알코올의 산화, 나이트릴의 가수분해, 에스터의 가수 분해 등으로 얻는다. 탄소, 수소, 산소를 가진 화합물 중 가장 강한 산성을 나타내는 물질로 염기와 중화하여 염을 생성한다. 알코올과 반응하여 에스테르를 형성한다.
카르복시산은 일반식을 R-COOH로 나타낼 수 있는데, 폼산의 구조에서 탄소와 결합된 수소 원자 대신 탄소 사슬이 결합된 형태의 화합물이다. 1분자 내에 들어있는 카르복시기에 따라 모노카르복시산, 디이카르복시산, 트라이카르복시산 등으로 구분하기도 하고 결합되어 있는 원자단에 따라 지방족 카르복시산과 방향족 카르복시산으로 구분하기도 한다.
카르복시산의 녹는점과 끓는점은 그 산과 크기가 비슷한 탄화수소나 산소가 있는 화합물에 비해 상당히 높다. 이렇게 카르복시산의 끓는점이 높은 것은 카르복시산이 수소결합을 할 수 있기 때문이다. 이 때문에 카르복시산은 비슷한 크기를 가진 탄화수소나 산소를 가지는 유기 화합물에 비해 끓는점이 높고 물에 대한 용해도도 크다.
카르복시산의 성질 중 특징적인 것은 탄소, 수소, 산소만으로 된 화합물 중 가장 산성이 세다는 것이다. 이것은 카르복시산이 수소 이온을 잃고 형성된 이온이 공명으로 안정화되기 때문이다. 카르복시산의 산성의 세기는 전자를 끄는 치환기가 있을 때 더 세 진다.
알코올은 탄화수소의 수소 원자가 히드록시기(-OH)로 치환된 화합물의 총칭이다. 일반식은 ROH로 나타내며 알킬기가 메틸기일 때는 메탄올, 에틸기일 때는 에탄올로 부르는 등 알킬기의 이름에 올(-ol)을 붙인다. 탄화수소의 수소 원자가 하나이상 히드록시기(-OH)로 치환될 수 있는데, 하나가 치환됐을 경우에는 1가 알코올이라 하며 두 개가 치환되었을 경우 2가 알코올이라 한다.
H H
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H – C – C – H
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OH OH
[에틸렌글리콜]
H H
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H – C – C – H
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H OH
[에탄
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?xid=a&kid=b&pk=11063862&sid=leesk55&key=
[문서정보]
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