계면활성제 종류 및 예시

계면활성제는 계면 간의 표면장력을 저하시켜 2개 이상의 물질이 잘 혼합될 수 있게 만들어주는 화학물질입니다. 이러한 계면활성제는 우리 일상에도 많이 사용되는데 대표적인 것이 바로 비누입니다. 물에 잘 씻기지 않는 오염물질은 비누와 함께 섞이면서 물에도 잘 씻기는 물질로 변화됩니다. 우리의 일상에는 비누 외에도 다양한 계면활성제가 있습니다. 그래서 오늘은 계면활성제의 종류와 예시에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

 

 

계면활성제 정의

계면활성제는 쉽게 말해서 물과 기름을 잘 섞이게 해주는 물질입니다. 영어로는 Surfactant라고 불리며 화학적인 측면으로 해석한다면 계면 간의 표면장력을 낮춰주는 물질입니다. 우리의 일상에서 자주 쓰이는 비누와 세제, 세안제, 샴푸, 치약 등에도 모두 계면활성제가 포함이 되어있습니다.

 

계면활성제 사용 제품

 

음이온 계면활성제

음이온 계면활성제는 물속에서 해리되어 발생하는 음이온이 수용액의 표면에 흡착되어 표면장력을 저하시킵니다. 가장 많이 쓰이는 계면활성제가 바로 음이온 계면활성제입니다. 친수성 부분에는 카르복실 기와 황산, 인산기로 구성되어 있고 이들이 나트륨과 칼륨, 암모늄, 아민 등으로 중화된 것을 이용합니다.

 

 

비누

비누는 인류 역사상 가장 오래된 음이온 계면활성제입니다. 주로 가성소다에 의해서 비누화 또는 지방산 메틸에스테르의 비누화 공정을 통해서 제조됩니다. 비누는 야자유, 팜유, 올리브유 등과 산화 방지제, 착색제, 향료 등을 혼합하여 제조됩니다. 

 

알킬벤젠 술폰 산염 (LAS : Linear Alkybenzene Sulfonate)

알킬벤젠은 과거에 propylene으로부터 제조되었지만 현재는 긴 체인을 갖는 클로로 알칸으로 제조되고 있습니다. 술폰화 공정에는 무수 황산이나 sulfan을 사용합니다. 

 

α-올레핀 술폰 산염 (AOS : α-Olefin Sulfonate)

15개 정도의 탄소를 가지는 α-olefin을 무수황산으로 술폰화 한 이후에 수산화나트륨으로 처리하여 제조합니다. 경수 중에서는 세정력 저하가 적고 생분해성이 양호한 것이 특징입니다. 

 

 

알킬에테르황산에스테르염 (AES : Alkyl Ether Sulfate)

알킬 에테르 황산 에스테르염은 고순도 알코올에 에틸렌옥사이드를 첨가한 후 황산화 공정을 거쳐서 제조됩니다. 수용성과 세정력이 우수하여 액체세제나 샴푸에 적용되는 계면활성제입니다. 알킬 에테르 황산 에스테르염은 가장 많이 사용되는 음이온 계면활성제 중 하나입니다.

 

양이온 계면활성제

양이온 계면활성제는 수용액에서 소수 성기가 양이온으로 전환되면서 같은 극성을 같은 이온들끼리 반발하고 다른 극성을 가진 이온과 중화하여 그 입자들을 응고시키는 특징을 가지고 있습니다. 음이온 계면활성제와는 다르게 세제로 사용하기는 어렵고 방수 유연제나 헤어린스, 유화제, 안료 분산제 등에 사용됩니다.

 

 

알킬 암모늄형 양이온 계면활성제

알킬암모늄형알킬 암모늄형 양이온 계면활성제는 테트라 알킬 암모늄형과 피리디늄형으로 구분되며 피리디늄형은 일반적으로 할로겐화 알킬과 피리딘의 반응으로 합성됩니다. 대표적인 사용처는 염색 보조제와 살균제가 있습니다.

 

비이온 계면활성제

비이온 계면활성제는 물속에서 해래가 되지 않고 하이드록 시기나 에틸렌 옥사이드기에 의한 물과 수소결합을 통해서 친수성을 갖는 계면활성제입니다. 미국에서 사용되는 계면활성제 중에서 비이온 계면활성제가 차지하는 비율은 약 20% 정도이고 이중에 50%가 섬유공업과 세탁용으로 사용됩니다.

 

 

알코올 유도체

글리세린, 펜타 에리 트리톨, 소르비톨, 설탕 등의 폴리 하이드록시 화합물이 사용됩니다. 알코올 유도체로 구성된 비이온 계면활성제는 무취, 무독성, 무자극성이어서 식품첨가용으로 사용됩니다. 

 

이상으로 계면활성제 종류와 예시에 대해서 알아보았습니다. 우리 일상에 가장 많이 쓰이는 화학물질이 계면활성 제이지만 잘 모로는 경우가 많습니다. 오염물을 제거하는 데는 대부분 계면활성제가 모두 포함되어 있습니다. 이러한 계면활성제는 인간의 삶의 질을 높여주었습니다. 일상에 사용되는 계면활성제 외에도 다양한 제품 생산 공정에도 계면활성제가 사용되고 있습니다.