물과 식용유가 섞이지 않는 이유가 궁금하네요.

Question

주방에서 식용유와 물을 한 용기에 넣고 섞으려 해도 섞이지 않고 층이 명확히 분리가 되네요. 중학교때부터 물과 기름은 섞이지 않는다고 배우긴 했는데 정확한 이유는 모르겠어요, 물과 식용유가 섞이지 않는 이유가 궁금하네요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

물과 식용유가 잘 섞이지 않고 명확히 층이 분리되는 것은 두 물질의 극성 유무와 밀도 차이 때문입니다.

​가장 결정적인 원인은 극성의 유무입니다. 물 분자는 양전하와 음전하를 띠는 극성인 물질이기 때문에 물 분자들은 자기들끼리 강하게 끌어당기며 결합하려는 성질이 있습니다.

반면 식용유는 전하가 치우치지 않은 비극성인 물질입니다. 화학에서는 성격이 비슷한 물질끼리 잘 섞이는데, 물 분자는 물분자끼리 뭉치려는 힘이 너무 강해 비극성인 식용유 분자와는 섞이지 않습니다. 물이 기름을 밀어내기보다 물끼리 꽁꽁 뭉치면서 기름이 배제되는 것입니다.

​여기에 밀도 차이가 더해지며 층이 나뉩니다. 같은 부피일 때 물이 식용유보다 분자가 더 빽빽하고 무겁습니다. 따라서 섞이지 않는 상태에서 상대적으로 무거운 물은 아래로 가라앉고, 가벼운 식용유는 위로 떠오르며 눈에 보이는 선명한 경계가 생깁니다.

이 물질들을 억지로 섞으려면 마요네즈의 달걀노른자나 주방세제처럼 물과 기름 모두와 친한 계면활성제가 필요합니다.