비누는 왜 염기성일까?

여러분은 학창시절 과학 시간 산-염기에 대해 배우셨을 것입니다. 그 때, 비누는 산성이라고 배웠나요? 아니면, 염기성이라 배웠나요? 아마도 여러분은 “비누는 염기성을 나타내는 물질 중 하나이다.“라고 배웠을 것입니다. 하지만, 인터넷에 비누를 검색해보면, ‘약산성 비누’와 같이 염기성이 아닌 비누들을 찾아볼 수 있습니다. 그런데 왜 우리는 비누가 염기성이라고 배웠을까요?
오늘은 비누는 왜 염기성인가?에 대해 알아보도록 하겠습니다.

비누화 반응

우선, 비누가 왜 염기성인지 알아보기 위해선 비누 무엇인지, 그리고 어떻게 만들어지는지 알 필요가 있습니다. 일상적인 의미로, 비누란 때를 씻어 낼 때 쓰는 물건입니다. 아마도 이 의미는 모두가 알고 있는 것이라 생각합니다. 그렇다면, 과학적인 의미에서 ‘비누’란 무엇일까요?
과학적인 의미로, 비누란 유지를 수산화나트륨과 반응시켜 만든 지방산 나트륨염을 말합니다. 에스터인 유지와 수산화 나트륨이 반응하면 비누화 반응이 발생하여 지방산 나트륨염과 글리세롤이 생성되는데, 이 생성물인 ‘지방산 나트륨염’을 비누라고 합니다.

비누화 반응: 에스터가 가수분해를 일으켜 카복실산과 알코올을 생성하는 반응, 즉 에스터화 반응의 역반응. 비누화 반응을 촉진하기 위하여 산 또는 염기를 첨가하며, 산보다 염기가 더 효과가 좋다.

\[RCOOR'+NaOH→RCOONa+R'COOH\]

비누를 염기성이라 배우는 이유

여기까지 알아보면 우리가 비누를 염기성이라 하는 이유를 알 수 있습니다.
비누는 유지가 수산화 나트륨과 반응하여 발생한 생성물인데, 이는 유지의 짝염기와 수산화 나트륨의 양이온의 결합으로 생성됩니다. 이는 ‘약산의 짝염기와 강염기의 짝산이 만나 생성되는 염은 약염기’라는 원리에 따라 염기성을 띱니다. 그렇기에 우리는 비누는 염기성이라 배우는 것입니다.

참고: 염의 산-염기 성질

인터넷에 판매중인 산성 비누는 무엇인가?

그렇다면 인터넷에 판매중인 산성 비누가 무엇인지 의문을 가지는 분들이 있을 것입니다. 이러한 비누는 위에서 말한 순비누와 다르게 합성 계면활성제를 이용해 만든 것입니다.
지방산은 카복실산의 일종이기에 나트륨과 결합을 하면 염기성을 띠고, 산성 물질과 만나게 되면 pH가 낮아지며 지방산염이 지방산으로 떨어져 나와 계면활성제의 기능을 잃게 됩니다. 그렇기에 약산성 비누는 천연 성분으로 만들 수 없습니다.
시중에 판매중인 약산성 비누는 지방산 대신 설폰산을 이용해 만든 것으로 설폰산 나트륨은 약산성을 나타내기에 약산성에서도 계면활성제의 역할을 할 수 있는 것입니다.
이러한 약산성 비누는 원칙적으로 보자면 비누가 아닐 수 있습니다.

산성비누 예시: Pubchem Sodium cocoyl isethionate

결론

비누는 비누화 반응의 결과물로 염기성을 나타내는 것이 당연합니다. 시중에 판매되는 제품들을 살펴보면, 약산성을 나타내는 제품도 있지만, 이들은 원칙적으로 ‘비누’는 아닐 수 있습니다. 하지만, 약산성 비누 또한 세정력을 가지고 있고 비누로서 역할을 할 수 있기에 사용하는 것에는 무리가 없을 것입니다.
학계의 일반적인 보고로, 약산성 비누는 세정력이 약하며 피부에 자극을 유발할 수 있습니다.