눈 화장을 지우는 립앤아이 리무버 액체 층이 유기 실리콘 오일 층과 수성 층으로 명확히 분리되어 있는 이유는?

Question

눈 화장을 지우는 립앤아이 리무버 액체 층이 유기 실리콘 오일 층과 수성 층으로 명확히 분리되어 있는 이유가 무엇인지, 두 액체를 구성하는 분자 간 인력 차이와 극성의 유무로 설명 부탁해요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

립앤아이 리무버가 위아래 두 층으로 명확히 갈라지는 이유는 두 액체를 이루는 분자들의 극성 유무와 그에 따른 인력 차이 때문입니다.

먼저 아래쪽 수성 층의 주성분인 물은 전하가 한쪽으로 치우쳐 있는 대표적인 극성 분자인데, 극성 분자들은 자석처럼 서로를 강하게 끌어당기는 수소 결합을 하기 때문에 분자 간 인력이 매우 단단합니다. 반면 위쪽의 유기 실리콘 오일은 전하가 고르게 분포된 비극성 분자입니다. 비극성 분자들 사이에는 상대적으로 아주 약한 인력만 작용합니다.

화학에서는 성질이 비슷한 분자끼리 잘 섞이는 성향이 있습니다. 강력한 인력으로 똘똘 뭉쳐 있는 물 분자들은 자신들과 성질이 전혀 다른 비극성 오일 분자가 틈새로 끼어드는 것을 강하게 밀어냅니다. 오일 분자 역시 물 분자 사이의 단단한 결합을 끊고 들어갈 힘이 없습니다.

결국 두 액체는 서로 섞이지 못한 채 경계를 이루게 되며, 상대적으로 무게가 가벼운 실리콘 오일이 위로 뜨고 무거운 수성 층이 아래로 가라앉으면서 두 층으로 뚜렷하게 분리되는 것입니다.

제 답변이 도움이 되었으면 좋겠습니다. 끝까지 읽어주셔서 감사합니다.