[9강 우리 주위의 화학] 화장품과 향수

1. 립스틱

 훌륭한 립스틱을 만들기 위해서는 일반적으로 생각하는 것보다 훨씬 많은 사항들을 고려해야한다. 립스틱은 일단 부드럽고 펴바르기 쉬워야 하며, 색깔 성분은 립스틱에는 잘 섞여야 하지만 물에는 녹지 않아야 한다. 립스틱에 쓰이는 원료는 다양하여 물고기 비늘에서 금가루까지 사용되지 않는 것이 없으나, 기본적으로는 밀랍, 기름, 안료나 염료를 배합하여 만든다. 밀랍의 경우, 피마자유와 같은 비휘발성 기름과 섞을 수 있는데, 이렇게 만든 물질은 잘 펴져 입술에 발라지면서도 립스틱 튜브에 있을 때에는 모양을 유지하는 성질이 있다. 립스틱에 들어가는 색소는 산화철과 같이 자연에서 구할 수 있는 것을 사용할 수도 있고, 화학적으로 합성하여 만들 수도 있다.

 

출처) 싱글스 / 꽤 까다로운 조건을 만족시켜야 하는 립스틱

2. 피부 보습제

 보습제들은 건조한 피부를 관리할 때, 주로 물과 기름은 섞이지 않는 원리를 이용한다. 몇몇 보습제는 내포라 불리는 과정으로 작용하는데, 이는 기름 성분이 피부 표면에 물이 통과할 수 없는 보호막을 만들어 수분손실을 최소화하는 것이다. 또 다른 종류의 보습제는 주변에 있는 수분을 흡수할 수 있는 습윤제로 작용하는 성분을 주로 사용한다. 이러한 성분은 알파-하이드록시산(alpha-hydrocy acid)이 있는데, 이 산성물질에는 친수기(물을 좋아하는 부분)이 있기 때문에 물 분자와 쉽게 결합하며 표피층에 더 많은 수분을 끌여들여 유지할 수 있다.

 

3. 물질의 혼합

 종류가 서로 다른 화합물들이 잘 섞이는지으 여부는 서로 얼마나 비슷한지에 달려있다. (유유상종이라는 말이 있듯) 유사성이 적은 화합물들은 서로 멀리하는 경향이 있는 것이다. 하지만 이러한 관계는 주방에서 요리를 하거나 세탁물의 얼룩을 제거할 때와 같이 원하는 결과를 얻기 위해서는 가끔씩 섞이고 도와줄 필요가 있다.

 

 물과 기름은 섞이지 않는다. 두 물질에는 분자적 성질에 근본적인 차이점이 있고, 그들 주위에 있는 다른 화합물에 대해 행동하는 방식이 많이 다르다.

 물 분자는 극성이다. 이는 전체적인 전하가 고르게 배분되지 않아, 물 분자의 한쪽 끝은 양전하를, 다른쪽 끝은 음전하를 띤다는 뜻이다. 따라서 양전하를 띤 부분은 이웃한 분자의 음전하에 대해 인력을, 음전하를 띤 부분은 이웃한 분자의 양전하에 대해 인력을 받는데 이런 성질은 물 분자들을 서로 붙들어줄 뿐만 아니라, 소금(NaCl)과 같은 화합물과도 쉽게 반응하도록 만든다. (물에 들어간 소금은 쉽게 나트륨 양이온과 염소 음이온으로 분해되며, 두 이온은 물의 극성에 자연스럽게 이끌린다.)

 반대로 기름은 무극성이다. 이는 전하가 기름을 구성하는 분자 각각에 거의 고르게 분배되어있다는 소리다. 물 분자에 존재하는 양전하와 음전하 사이의 인력이 없기 때문에, 두 물질은 혼합되지 않는다.

 이러한 성질의 차이로 물과 기름은 섞이지 않지만, 유화제는 두 물질의 차이를 극복할 수 있게 해준다. 예를 들어 마요네즈의 경우, 물과 기름이 달걀노른자의 도움을 받아 에멀젼을 형성한 것인데, 이는 달걀노른자가 유화제 역할을 한 것이다. 비누의 경우도 마찬가지이다. 비누는 물과 기름이 섞일 수 있게 해주는 계면활성제(실질적으로 유화제와 같지만, 계면활성제는 음식이 아닌 물건에 사용되는 용어이다.) 중 하나이다. 비누는 소수성인 부위와 친수성인 부위를 모두 갖추고 있어, 한쪽은 물 분자가 있는 방향으로 이끌려갈 때 다른 한쪽은 지방과 기름에 더 이끌린다. 비누 분자가 물 분자와 기름 분자 양쪽에 결합함으로써, 가 물에 충분히 노출되어 쉽게 닦아 낼 수 있게 되는 것이다. 

 

출처)학습백과 ZUM / 물과 기름(때)는 원래 섞이지 않지만 계면활성제인 비누에 의해 섞이고, 세탁이 가능하게 된다!