물만으로는 기름때가 빠지지 않는 이유와, 비누 분자가 기름을 감싸 물에 띄워 보내는 원리, 빨래와 손 씻기에 쓰는 요령을 정리했습니다.
옷깃의 찌든 때, 프라이팬의 기름, 손에 묻은 피지는 물로만 헹구면 잘 빠지지 않습니다. 물 분자는 한쪽은 양전하, 다른 쪽은 음전하를 살짝 띤 극성 분자여서 물 분자끼리 서로 강하게 끌어당깁니다. 반면 기름 분자는 전기적으로 고르게 퍼져 있어 물과 끌어당길 거리가 없습니다. 그래서 물은 기름과 섞이기보다 자기들끼리 뭉치고, 기름은 따로 떠오르거나 표면에 붙은 채 남습니다. 게다가 생활 속 때의 상당수는 먼지와 각질이 기름에 엉겨 붙은 것이어서, 기름을 떼어 내지 못하면 먼지도 함께 남습니다.
비누와 세제의 주성분인 계면활성제는 한 분자 안에 성질이 정반대인 두 부분을 갖고 있습니다. 한쪽 끝은 물과 잘 어울리는 친수성 머리이고, 반대쪽은 탄소가 길게 이어진 친유성 꼬리로 기름에 잘 녹아듭니다. 이름의 '계면'은 물과 기름, 물과 공기처럼 서로 다른 물질이 맞닿은 경계면을 뜻합니다. 계면활성제는 이 경계면에 모여 물의 표면 장력을 낮춥니다. 그 덕분에 물방울로 맺히던 물이 넓게 퍼지고, 섬유 사이와 피부의 주름 속까지 스며들어 때를 적실 수 있게 됩니다.
계면활성제가 녹아 있는 물에 기름때가 닿으면 꼬리들이 기름 쪽으로 파고들고 머리들은 물 쪽을 향해 늘어섭니다. 여기에 문지르는 힘이 더해지면 기름이 작은 덩어리로 쪼개지고, 각 덩어리는 바깥쪽에 머리가 촘촘히 박힌 공 모양으로 둘러싸입니다. 이 알갱이를 미셀이라고 부릅니다. 바깥이 모두 물과 친한 머리여서 미셀은 물속에 고르게 흩어지고, 서로 달라붙거나 옷에 다시 붙지 않은 채 헹굼물에 실려 나갑니다.
비누는 동물성 지방이나 식물성 기름을 강한 알칼리와 반응시켜 만듭니다. 이 반응을 비누화라고 하며, 결과물인 지방산염이 바로 비누 분자입니다. 수산화나트륨을 쓰면 단단한 고체 비누가, 수산화칼륨을 쓰면 무른 비누나 물비누가 됩니다. 비누는 물에 녹으면 약한 알칼리성을 띱니다. 한편 시중의 세탁 세제와 주방 세제 대부분은 석유나 식물성 원료로 만든 합성 계면활성제를 씁니다. 원리는 같지만 물의 성질에 덜 휘둘리도록 설계된 것이 많습니다. 집에서 비누를 만든다면 강알칼리가 피부와 눈에 큰 손상을 줄 수 있으니 장갑과 보안경을 반드시 씁니다.
칼슘과 마그네슘 이온이 많이 녹아 있는 물을 센물이라고 합니다. 센물에서는 이 이온들이 비누 분자와 결합해 물에 녹지 않는 찌꺼기를 만듭니다. 욕조나 세면대 둘레에 생기는 회색 띠, 거품이 잘 나지 않는 현상이 그 결과이며, 그만큼 비누가 낭비됩니다. 합성 세제는 이런 영향을 덜 받고, 세탁 세제에는 물속 이온을 붙잡아 물을 단물처럼 만들어 주는 성분이 들어 있는 경우가 많습니다. 거품의 양과 세척력은 같지 않다는 점도 알아 두세요. 드럼 세탁기용 세제는 일부러 거품이 적게 나도록 만들어집니다.
계면활성제는 기름때에 강하지만 모든 얼룩을 혼자 처리하지는 못합니다. 그래서 세탁 세제에는 특정 얼룩을 분해하는 효소나 표백 성분이 함께 들어갑니다. 효소는 얼룩을 이루는 큰 분자를 잘게 잘라 물에 씻겨 나가기 쉽게 만듭니다. 표백제는 색을 내는 물질을 산화시켜 색을 없앱니다. 제품 성분표를 보면 어떤 얼룩에 강한지 짐작할 수 있습니다.
따뜻한 물은 굳은 기름을 무르게 해 계면활성제가 일하기 쉽게 하지만, 피나 달걀처럼 단백질이 든 얼룩은 뜨거운 물에 닿으면 익어서 섬유에 더 단단히 붙으니 찬물로 먼저 헹굽니다. 미셀이 생기려면 문지르는 힘이 필요하므로 손 씻기도 시간을 들여 구석구석 문지르는 것이 중요합니다. 비누는 일부 바이러스와 세균을 감싸는 기름 성분의 막을 흐트러뜨리는 효과도 있습니다. 세제를 많이 넣는다고 더 깨끗해지지 않고 헹굼 뒤 잔여물만 남습니다. 울과 실크는 단백질 섬유라 알칼리에 상하기 쉬우니 중성 세제를 씁니다.
염소계 표백제를 산성 세제나 암모니아가 든 제품과 섞으면 몸에 해로운 기체가 생깁니다. 용기에 '섞으면 위험' 표시가 있는 제품은 같은 날 연달아 쓰는 것도 피하고, 사용할 때는 창문을 열어 환기합니다. 세제와 표백제는 어린이 손이 닿지 않는 곳에 원래 용기 그대로 보관하고, 음료 병에 옮겨 담지 않습니다. 눈에 들어가면 바로 흐르는 물로 오래 씻어 내고, 삼켰거나 통증과 이상이 계속되면 제품을 챙겨 의료 기관에 문의하세요. 피부가 따갑거나 가려우면 사용을 멈추고 장갑을 끼는 편이 좋습니다.
아래 버튼을 누르면 해당 검색엔진에서 이 키워드로 바로 검색합니다