답변 내역

안녕하세요. 껌이 머리카락에 붙었을 때 식용유나 마요네즈를 바르면 비교적 쉽게 떨어지는것은 껌의 주성분인 소수성의 고분자 물질과 기름 성분이 잘 섞이기 때문입니다.껌의 탄성은 껌 베이스에서 나오는 것인데요, 이 껌 베이스는 합성고무, 합성수지, 왁스 등으로 이루어져 있습니다. 이러한 물질들은 대부분 물에는 잘 녹지 않지만 기름과는 친화성이 있으며, 화학에서는 성질이 비슷한 물질끼리는 서로 잘 섞이는 경향이 있습니다. 껌이 머리카락에 붙으면 껌의 점착성 고분자가 머리카락 표면을 감싸면서 강하게 달라붙지만, 식용유나 마요네즈를 바르면 기름 성분이 껌 내부로 스며들어 고분자 사슬 사이를 벌리고 윤활 작용을 하게 됩니다. 결과적으로 껌의 점착력과 응집력이 감소하여 머리카락과의 결합이 약해집니다. 특히 마요네즈의 경우에는 식용유가 많이 포함되어 있을 뿐만 아니라 계란 노른자의 레시틴과 같은 유화제가 들어 있습니다. 따라서 기름이 껌 표면에 잘 퍼지도록 도와주며, 결과적으로 껌과 머리카락 사이에 기름층이 형성되어 마찰이 줄고, 껌을 쉽게 떼어낼 수 있게 됩니다. 감사합니다.

안녕하세요.김장철에 배추를 소금에 절이면 배추가 축 늘어지고 부드러워지는 것은 삼투압 때문입니다. 배추의 잎은 수많은 식물 세포로 이루어져 있으며, 각 세포는 물을 포함한 액포와 이를 둘러싼 반투과성 세포막을 가지고 있는데요, 이때 반투과성 막은 물은 통과시키지만 큰 용질 입자는 쉽게 통과시키지 못하는 특징이 있습니다.배추에 소금을 뿌리면 세포 바깥쪽의 소금 농도가 매우 높아지고, 반면에 세포 내부의 용질 농도는 상대적으로 낮습니다. 이때 물은 물의 농도가 높은 세포 내부에서 물의 농도가 낮은, 소금이 녹아 있는 세포 외부로 이동합니다. 이러한 물의 이동을 삼투라고 하며, 이를 일으키는 힘을 삼투압이라고 합니다. 결과적으로 세포 내부의 물이 세포막을 통해 밖으로 빠져나가게 되며, 물을 잃은 세포는 팽팽하게 유지되던 압력인 팽압이 감소합니다. 평소 싱싱한 배추가 아삭한 이유는 세포 속 물이 세포벽을 밀어내는 팽압이 충분하기 때문인데, 물이 빠져나가면 이 압력이 줄어들어 잎이 축 처지고 부드러워집니다. 또한 절임 과정에서 빠져나온 수분은 소금과 함께 배추 조직 사이로 이동하여 이후 양념이 잘 스며들도록 돕는 역할도 합니다. 감사합니다.

안녕하세요.선글라스나 고글의 렌즈에 김이 서리는 것은 공기 중의 수증기가 차가운 렌즈 표면에서 응결하여 수많은 작은 물방울을 만들기 때문이며, 물방울은 빛을 여러 방향으로 산란시켜 시야를 흐리게 만듭니다.김서림 방지제는 주로 계면활성제 또는 친수성 고분자 성분을 이용하여 렌즈 표면의 성질을 변화시키는데요, 원래 렌즈 표면에서 물 분자들은 표면장력 때문에 서로 강하게 끌어당겨 둥근 물방울을 형성하려는 경향이 있습니다. 이때 김서림 방지제를 바르면 렌즈 표면의 친수성이 증가하고, 응결된 물이 작은 구형 물방울로 맺히기보다 렌즈 표면 전체에 넓게 퍼지게 됩니다. 즉, 물과 렌즈 사이의 부착력이 물 분자들끼리의 응집력보다 상대적으로 커진다고 보시면 됩니다. 결과적으로 물은 여러 개의 작은 물방울 대신 매우 얇고 균일한 수막 형태를 형성하는데요, 수막은 표면이 비교적 매끄럽고 연속적이어서 빛의 산란을 크게 일으키지 않으므로 시야가 흐려지지 않습니다. 화학적으로는 계면활성제 분자가 친수성 부분과 소수성 부분을 동시에 가지고 있어 물의 표면장력을 낮추는데요, 표면장력이 감소하면 물방울이 둥글게 뭉치려는 힘이 약해져 렌즈 위로 쉽게 퍼질 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.아이스크림을 냉동실에 오래 보관하면 표면이나 내부에 딱딱하고 거친 얼음 결정이 생겨 부드러운 식감이 사라지는데요, 이는 재결정화때문입니다.아이스크림이 처음 만들어질 때는 물이 매우 작은 얼음 결정 형태로 얼어 있는데요, 이러한 미세한 결정들은 입안에서 부드럽고 크리미한 식감을 만들어 줍니다. 그러나 냉동실에 장기간 보관하는 동안 문을 여닫거나 온도가 약간씩 변하면 일부 작은 얼음 결정이 녹았다가 다시 얼게 되며, 이때 작은 얼음 결정은 표면적이 크고 에너지가 높은 상태이므로 상대적으로 불안정합니다. 반면 큰 얼음 결정은 더 안정적이기 때문에 작은 결정이 부분적으로 녹으면서 나온 물 분자가 큰 결정 쪽으로 이동하여 다시 얼게 되고, 결과적으로 작은 결정은 점점 사라지고 큰 결정은 계속 성장하게 됩니다. 이러한 현상은 물질이 보다 안정한 상태로 변하려는 열역학적 성질과 관련이 있는데요, 시간이 지날수록 얼음 결정의 수는 줄어들지만 개별 결정의 크기는 커지게 됩니다. 결과적으로 원래는 눈에 보이지 않을 정도로 작았던 얼음 결정들이 혀로 느껴질 만큼 커져 거칠고 딱딱한 식감을 만드는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.새 가죽 구두나 가방에서 나는 특유의 냄새는 가죽 자체의 냄새 외에도 가공 과정에서 사용된 여러 화학물질이 공기 중으로 휘발하면서 발생하는 것입니다. 동물의 가죽은 그대로 두면 단백질이 분해되어 부패하기 때문에 무두질 과정을 거쳐 내구성과 유연성을 높이는데요, 현대 가죽 산업에서는 주로 크롬 무두질이 사용되는데, 이 과정에서 3가 크롬 화합물이 가죽의 콜라겐 섬유와 결합하여 가죽을 안정화합니다. 다만 크롬 화합물 자체는 휘발성이 매우 낮습니다. 따라서 새 가죽 제품의 냄새를 직접적으로 만드는 주된 원인이라고 보기는 어렵고, 우리가 맡는 강한 냄새의 주요 원인은 가공 과정에서 사용된 유기 용매와 휘발성 유기화합물입니다. 염색, 코팅, 접착, 마감 처리 과정에서는 알코올류, 케톤류, 에스터류, 탄화수소류 등의 용매가 사용될 수 있는데요, 이들 분자는 끓는점이 비교적 낮아 상온에서도 조금씩 증발하여 공기 중으로 퍼집니다. 사람이 냄새를 맡는 것은 이러한 휘발성 분자가 코의 후각 수용체에 도달하기 때문입니다.또한 가죽 자체에도 지방 성분, 단백질 분해 부산물, 식물성 탄닌이나 합성 수지 성분이 남아 있을 수 있기 때문에 특유의 새 가죽 냄새가 형성됩니다. 화학적으로 보면 이는 액체나 고체 상태의 휘발성 분자들이 기체 상태로 전환되어 공기 중에 확산되는 휘발 현상인데요, 새 제품일수록 잔류 휘발성 물질의 농도가 높아 냄새가 강하지만, 사용하면서 환기가 이루어지면 이러한 물질들이 점차 방출되어 냄새가 약해집니다. 감사합니다.

안녕하세요.우선 숙취 때 나타나는 갈증과 두통의 주된 원인이 아세트알데히드가 수분을 끌어당겨 탈수를 일으키기 때문은 아닌데요, 숙취의 원인은 여러 가지가 복합적으로 작용하지만 그중 탈수는 주로 에탄올 자체가 항이뇨호르몬의 분비를 억제하기 때문입니다.평소 항이뇨호르몬은 신장에서 물의 재흡수를 촉진하여 소변량을 줄이는 역할을 하는데요, 술을 마시면 항이뇨호르몬 분비가 감소하여 신장이 물을 충분히 재흡수하지 못하게 됩니다. 결과적으로 소변량이 증가하고 체내 수분과 전해질이 많이 빠져나가게 되는데, 다음 날 갈증을 심하게 느끼는 이유가 바로 이러한 탈수 현상 때문입니다.두통 역시 탈수와 관련이 있는데요, 체내 수분이 부족해지면 혈액량이 감소하고 뇌를 둘러싼 조직의 수분 균형이 변하면서 두통이 발생할 수 있습니다. 또한 혈관 확장, 염증 반응, 수면의 질 저하도 두통에 영향을 줍니다. 한편 아세트알데히드는 에탄올이 간에서 분해될 때 생성되는 중간 대사산물인데요 에탄올 → 아세트알데히드 → 아세트산 → 물과 이산화탄소 순서로 대사가 이루어지며, 아세트알데히드는 독성이 강하여 얼굴 홍조, 메스꺼움, 구토, 심장 두근거림, 피로감 등을 유발할 수 있습니다. 특히 동아시아인에게 흔한 ALDH2 효소 활성 저하가 있는 경우 아세트알데히드가 체내에 오래 남아 이러한 증상이 더 심해질 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.말씀해주신 것처럼 옷에 묻은 핏자국을 지울 때 뜨거운 물보다 찬물을 사용하는 이유는 혈액에 포함된 단백질이 열에 의해 변성되기 때문입니다. 혈액에는 산소를 운반하는 헤모글로빈을 비롯해 알부민, 피브리노겐 등 다양한 단백질이 들어 있는데요, 원래 단백질은 일정한 입체 구조를 유지해야 원래의 성질을 가집니다. 하지만 높은 온도에 노출되면 이러한 구조가 풀리거나 변형되는 변성 현상이 일어납니다.변성된 단백질은 서로 뭉치기 쉬워지며 섬유 표면과 더욱 강하게 결합하기 때문에 핏자국이 묻은 옷을 뜨거운 물에 담그면 혈액 속 단백질이 익어 굳는 것처럼 응고되어 섬유 사이에 깊숙이 고착됩니다. 결과적으로 얼룩이 섬유에 단단히 붙어 제거가 훨씬 어려워집니다. 반면에 찬물은 단백질의 변성을 거의 일으키지 않으므로 혈액 성분이 비교적 원래 상태를 유지하는데요, 이 상태에서는 혈액이 물에 분산되어 섬유 밖으로 씻겨 나가기 쉬우므로 얼룩 제거 효과가 더 좋습니다. 생물학적으로 보자면 단백질의 구조는 수소결합, 이온결합, 소수성 상호작용 등에 의해 유지됩니다. 이때 열은 이러한 결합을 교란하여 단백질의 3차원 구조를 무너뜨리며, 결과적으로 단백질이 응집되고 섬유에 달라붙게 되는 것입니다. 감사합니다.

안녕하세요.생선 가시가 산성 용액에 오래 담겨 있으면 일부 무기질 성분이 녹을 수 있는 것은 맞습니다. 하지만 그렇다고 해서 목에 걸린 생선 가시를 식초로 녹여 없앨 수 있는 것은 아닙니다.생선 가시의 주성분은 탄산칼슘만이 아니라 칼슘 인산염과 콜라겐 등의 단백질로 이루어져 있는데요, 이러한 칼슘 화합물은 산성 용액과 반응하여 서서히 용해될 수 있습니다. 예를 들어 탄산칼슘이 아세트산과 반응하면 탄산칼슘은 물에 잘 녹는 아세트산칼슘으로 바뀌고, 이산화탄소와 물이 생성됩니다. 따라서 뼈나 조개껍데기를 식초에 오랫동안 담가 두면 점차 부드러워지는 현상을 볼 수 있습니다. 하지만 목에 걸린 생선 가시의 경우에는 상황이 다른데요, 식초가 가시에 닿는 시간은 매우 짧고, 식초의 산도도 강하지 않기 때문에 가시를 의미 있게 녹이거나 부드럽게 만들기 어렵습니다. 또한 식초를 억지로 마시다가 가시가 더 깊숙이 박히거나 점막이 자극될 위험도 있습니다. 따라서 생선 가시가 목에 걸렸을 때는 밥을 삼키거나 식초를 마셔 해결하지 마시고 증상이 지속되거나 통증이 있다면 의료기관에서 제거하는 것이 가장 안전합니다. 감사합니다.

안녕하세요.섬유 유연제가 빨래를 부드럽게 만드는 것은 양이온성 계면활성제가 섬유 표면에 얇은 막을 형성하기 때문입니다.세탁이 끝난 섬유 표면은 세제에 의해 깨끗해지지만, 동시에 섬유끼리 직접 맞닿으면서 마찰이 커질 수 있는데요, 특히 면과 같은 천연 섬유는 건조 후 표면이 다소 거칠어져 뻣뻣한 촉감을 나타내기도 합니다. 이때 섬유 유연제에 들어 있는 양이온성 계면활성제는 한쪽은 물과 친하고 다른 쪽은 기름과 친한 구조를 가지고 있습니다. 이 물질은 세탁 과정에서 음전하를 띠는 섬유 표면에 잘 흡착하여 매우 얇은 윤활층을 만들며, 섬유와 섬유 사이의 마찰력이 감소하여 옷감이 더 부드럽고 매끄럽게 느껴집니다. 또한 섬유끼리 마찰할 때 발생하는 정전기는 전자가 한 섬유에서 다른 섬유로 이동하면서 생기는데요, 유연제가 형성한 코팅층은 이러한 전하 축적을 줄여 정전기 발생을 감소시킵니다. 분자 수준에서 볼 경우, 섬유 유연제의 긴 탄화수소 사슬은 섬유 표면에 규칙적으로 배열되어 일종의 미세한 윤활막을 형성하는데, 이 막은 섬유 표면의 거칠기를 줄이고 섬유들이 서로 쉽게 미끄러지도록 만들어 촉감을 개선합니다. 하지만 그렇다고 해서 유연제를 과도하게 사용하면 섬유 표면에 코팅이 너무 많이 쌓여 수건의 흡수성이 감소하거나 기능성 의류의 땀 배출 성능이 떨어질 수 있습니다. 감사합니다.

안녕하세요.화장실 타일 사이의 흰색 줄눈이 시간이 지나면서 누렇게 또는 갈색으로 변하는 현상은 물속에 소량 녹아 있는 철, 망간과 같은 성분이 산화되기 때문입니다.수돗물이나 지하수에는 매우 적은 양이지만 철과 망간 이온이 녹아 있을 수 있는데요, 물이 줄눈 표면에 반복적으로 닿고 마르는 과정에서 이러한 금속 이온들이 줄눈의 미세한 틈에 남게 됩니다. 이후 공기 중의 산소와 접촉하면 철 이온은 산화되어 흔히 녹이라고 부르는 산화철형태로, 망간 이온은 산화망간 형태로 변합니다. 이때 산화철은 황갈색 또는 적갈색을 띠며, 산화망간은 황갈색에서 갈색 또는 검은색을 띨 수 있는데요, 산화물들이 줄눈 표면에 축적되면 원래 흰색이던 줄눈이 점차 누렇게 보이거나 갈색 얼룩이 생기게 됩니다. 게다가 줄눈은 다공성 재질이라 물과 불순물을 쉽게 흡수하기 때문에 한 번 생성된 산화물이 내부에 스며들어 일반적인 물청소만으로는 잘 제거되지 않으며, 시간이 지날수록 산화물이 계속 쌓여 변색이 더욱 뚜렷해집니다. 감사합니다.