비누(영어: soap)는 세수를 하거나, 빨래를 할 때 사용하는 계면활성제로, 지방과 수산화 나트륨의 중합 반응에 의해 생성된다.
역사
비누를 만든 가장 오래된 기록은 기원전 2800년경 고대 바빌론까지 거슬러 올라간다. 기원전 2200년경의 바빌론 점토판에는 비누의 재료로 물과 재에서 유래한 알칼리, 그리고 육계나무의 향유가 기록되어 있다.
고대 이집트의 에베르스 파피루스(기원전 1550년)에는 알칼리염과 동식물성 기름을 섞어 비누를 만들어 정기적으로 목욕을 했다는 기록이 있다.
로마시대에는 프라스아스라고 하는 칼륨분을 함유한 점토나 분뇨에서 분리한 암모니아 등이 세제로서 사용되었다. 오늘날 비누로서 사용하는 지방산나트륨도 이미 1세기경에 만들어져 있었다. 당시 갈리아인이 짐승의 지방과 재를 원료로 하여 비누를 만들었다는 사실을, 로마의 플리니우스가 그의 저서 《박물지》에 기록하고 있다. 다만 이것은 오늘날과 같이 세제로서가 아니고 약용과 포마드처럼 만들어서 사용하였다. 세제로서 사용하게 된 것은 2세기로 들어선 후부터였다.
동아시아
중국과 한국에서는 주엽나무나 조각자나무 등의 콩깍지를 비누로 썼는데 이를 조협(皂莢), 조각(皂角) 등으로 불렀다. 팥이나 녹두 등을 가루내어 쓰는 조두(澡豆)라는 비누도 있었다.
손사막의 《천금요방》(7세기)에는 돼지의 이자(胰子)를 말려 가루내어 콩가루와 섞어 비누를 만드는 방법이 나온다. 현대 중국에서도 비누를 조각자나무에 빗대 ‘비조(중국어: 肥皂, 병음: féizào)’라 부르지만 북방에서는 ‘이자(중국어: 胰子, 병음: yízi)’라는 말도 쓰인다.
중세 유럽
8세기에 이르러서는 비누가 대량으로 생산되어 세제로서 일반 대중에게 널리 사용되게 되었다. 특히 이탈리아나 에스파냐 등의 지중해 연안 여러 나라에서는 올리브유와 해초를 태운 재를 써서 대량으로 비누를 만들었다. 이 비누를 마르셀비누라고 하는데, 이 명칭은 오랫동안 양질의 비누라는 대명사로서 쓰여 왔다.
산업혁명
비누의 제조가 오늘과 같이 화학공업으로서의 기초를 확립한 것은 18세기부터 19세기 사이였다. 원료인 유지의 화학 조성이 슐브르에 의해 밝혀지고, 프랑스의 르블랑에 의해 발명된 암모니아소다법으로 수산화나트륨이 대량 생산됨으로써 비누 제조의 기술이 확립된 것이다.
어원
한국어 단어 ‘비누’의 가장 오래된 형태가 기록된 문헌은 순천 김씨 묘 출토 간찰(16세기)에 적힌 ‘비노’인데, 단위를 되로 센 것으로 보아 팥이나 녹두로 만든 가루비누인 조두(澡豆)를 부르는 말로 쓰인 것으로 추정된다.
영어 soap을 포함해서 ‘비누’를 뜻하는 많은 유럽어 단어가 게르만조어 *saipǭ(‘비누’)와 그에서 파생된 라틴어 sapo(‘비누’)에서 비롯했다. 특히 포르투갈어 sabão은 아시아로 건너가 힌디어 साबुन(sābun), 일본어 シャボン(샤봉), 한국어 ‘사분’ 등으로 변했다.
종류
일반적인 미용 비누는 알칼리성 비누를 지칭하는 말이다. 제품에 따라 중성, 산성 비누, 약용 비누 등도 있으며 약용 비누에는 다한증 등을 치료하기 위한 목적으로 매우 적은 양의 포름 알데히드를 첨가한 비누도 의사의 처방하에 사용된다. 살균 소독을 위해 크레졸을 첨가한 비누액도 판매되고 있다.
원리
비누의 분자는 계면활성제로 한 분자 내에 친수성 부분과 친유성 또는 소수성 부분을 모두 포함하는 구조로 되어있다. 이 때, 친수성 부분은 분자의 외곽, 즉 바깥쪽에 위치해 있고, 친유성 또는 소수성 부분은 분자의 중심에 위치하여 미셀을 형성하여 그 중심에 있는 친유성 오염물질을 녹여낼 수 있으므로 피부나 의복에 묻은 오염 물질을 효과적으로 제거할 수 있다.
비누화 반응
비누화 반응은 고급 지방산 에스터와 강한 염기가 만나 알코올과 비누 덩어리가 생성되는 반응이다. R-COO-R' + XOH → R-COO-X + R'OH
대부분 이때 생기는 알코올은 글리세롤로 수분을 흡수하는 작용을 하기 때문에 비누에 그대로 혼합되어 보습제 역할을 한다.
제작
알칼리성 비누
가장 간단하고 일반적인 알칼리성 비누 제조 과정은 다음과 같다.
- 잿물
- 재 또는 수산화 나트륨 또는 수산화 칼륨을 물에 녹인다. (그 외 염기성이 강한 물질이라면 대부분 사용 가능하다)
- 수산화 나트륨을 사용할 경우, 수산화 나트륨의 용해 반응은 발열 반응이기 때문에 용액이 뜨거워지므로 물에 수산화 나트륨을 조금씩 넣고 충분히 저어가며 녹인다.
- 지방
- 지방은 체나 필터 등으로 걸러 불순물이 없게 한다. 가장 흔히 쓰는 지방은 저렴하고 구하기 쉬운 폐식용유이지만,
- 시판되는 미용 비누는 팜유 등을 주 재료로 쓰기도 한다.
- 혼합
- 걸러낸 지방에 잿물(또는 강염기 용액)을 천천히 조금씩 붓는다. 이 때, 향료나 기타 첨가제를 추가하여 보다 질좋은 비누를 만들 수 있다.
- 지방은 강염기 용액과 만나 덩어리를 만드는데 이것이 비누이다. 모든 지방 분자가 반응하도록 충분히 저어준다.
- 정화 및 마무리
- 혼합하면서 생긴 비누 덩어리를 걸러내어 별도의 용기에 옮겨 담는다.
- 비누 덩어리를 7일 정도 말리면 비누로 쓸 수 있다.
중성 비누만드는법
- pH가 7인 비누
