세제 원리 — 때를 녹이는 게 아니라 말아 올려 붙든다
세제를 푼 물에 그릇을 담가 두기만 하면 기름기는 잘 빠지지 않는다. 그런데 같은 물에 넣고 수세미로 몇 번 문지르면 금세 미끄러운 느낌이 사라진다. 세제가 때를 녹인다면 담가 두는 시간이 길수록 잘 빠져야 하는데 실제로는 그렇지 않다. 앞선 여덟 편은 물이 어디에 머무는가를 다뤘다. 여기서부터는 방향이 바뀐다. 무엇이 어떻게 떨어져 나가는가의 문제다. 이 글에서는 세제가 실제로 하는 일이 무엇인지, 왜 힘이 필요한지, 세제의 양은 무엇을 바꾸는지를 정리한다. 세제는 때를 녹이지 않는다 세제의 핵심 성분인 계면활성제는 물에 녹기 쉬운 친수성 부분과 기름에 녹기 쉬운 소수성 부분을 한 분자 안에 함께 가진 화합물이다. 한쪽은 물을 좋아하고 다른 쪽은 기름을 좋아하니, 이 분자는 물과 기름이 만나는 경계에 자리를 잡는다. 물 분자끼리는 서로 강하게 끌어당긴다. 그래서 물은 표면적을 줄이려 하고, 이 성질이 표면장력으로 나타난다. 계면활성제가 경계에 늘어서면 그 경계가 완화되어 표면장력이 약해진다. 물이 섬유 사이나 그릇 표면의 미세한 틈으로 더 잘 스며들 수 있게 되는 것이 여기서 시작된다. 그러니 세제가 하는 첫 번째 일은 때를 공격하는 것이 아니라 물이 때에 닿을 수 있게 만드는 것 이다. 기름과 물이 서로를 밀어내는 한 세정은 시작조차 되지 않는다. 이 단계를 적시고 스며드는 과정으로 보면 이후가 이해된다. 계면활성제가 일을 시작하는 조건 한 분자에 물과 친한 부분이 있다 같은 분자에 기름과 친한 부분이 있다 물과 기름이 만나는 경계가 존재한다 ↓ 분자가 경계에 늘어서 표면장력이 약해진다 세정은 때를 공격하기 전에 물이 닿게 만드는 일에서 시작된다 때가 떨어져 나가는 두 가지 방식 표면에 붙은 기름때가 실제로 떨어지는 방식은 크게 둘로 설명된다. 하나는 유화이고 다른 하나는 말려 올라가는 방식이다. 말려 올라간다는 것은 이런 뜻이다. 계면활성제가 때와 표면 사이로 파고들어 붙으면 때가 표면에...