일반화학실험 계면활성제와 에멀젼 실험

소개글

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목차

1. Purpose

2. Theory
1) 계면활성제 (surfactant)
2) 마이셀 (micelle)과 역마이셀 (inverse micelle)
3) 에멀젼 (Emulsion)
4) 표면장력 (surface tension)
5) 혼탁도 (turbidity)
6) 에멀젼의 종류 (o/w) & (w/o)

3. Chemicals & Apparatus

4. Procedure

5. Data&results

6. Discussion

본문내용

Purpose
계면 활성제의 콜로이드 형성과 서로 섞이지 않는 두 액체를 균일하게 혼합시키는 에멀젼 형성의 원리를 이해한다.

Theory
1. 계면활성제 (surfactant)
계면활성제는 한 분자 내에 각각 소수성과 친수성을 띄는 원자단을 모두 포함하고 있는 물질이다. 주로 친수성 부분에는 암모늄 이온과 같은 양이온, 설페이트, 설포네이트, 카복실기와 같은 음이온 그리고 하이드록실기와 같은 중성 원자단이 있다. 그리고 소수성인 꼬리 부분에는 비극성인 긴 알킬사슬이 주로 위치하고 있다. 이처럼 친수성과 소수성을 모두 가지고 있는 분자를 특별히 계면활성제라고 하는 것은 일부가 물과 공기 계면에 흡착돼서 액체의 표면장력을 감소하게 만들기 때문이다.

2. 마이셀 (micelle)과 역마이셀 (inverse micelle)
계면활성제가 일정한 농도 이상이 되면 계면활성제 분자들은 각각의 분자들이 자발적으로 모여 특정한 모양을 형성한다. 그 모양은 마이셀이라고 하며, 마이셀을 형성할 수 있는 '일정한 농도', 즉 계면활성제의 최저 농도를 특별히 '임계 마이셀 농도(critical micelle concentration)'라고도 한다. 정상적인 모양의 마이셀(정상 마이셀)은 계면활성제를 물에 넣었을 때 배열되는 형태를 일컫고, 역마이셀은 유기 용매에 넣었을 때 계면활성제가 배열되는 형태를 일컫는 말이다. 정상 마이셀의 경우에는 소수성 꼬리가 안쪽, 친수성 머리가 바깥쪽을 향하고 있지만 역마이셀의 경우 소수성 꼬리가 바깥쪽, 친수성 머리가 안쪽을 향하는 모양을 만든다. 정상 마이셀의 경우 마이셀 네부에 소수성의 물질을 용해시키지만 역마이셀은 물을 가두면서 물에 유기물질을 녹인다. 이처럼 같은 계면활성제라도 어떤 액체에 넣느냐에 따라서 계면활성제 분자들이 배열되는 모양이 다를 수 있다.

참고 자료

대한 화학회, 표준일반화학실험 제 7판, 천문각, 2011, p298-304