핵심 해설
이 문제는 유제(Emulsion)의 물리적 불안정성 중
크리밍(Creaming)에 대한 정의를 정확히 이해하고 있는지 확인하는 기본 개념 문제예요. 유제는 서로 섞이지 않는 두 액체(수상과 유상)가 계면활성제(Surfactant)에 의해 안정화된 분산계로, 시간이 지나면서 여러 형태의 물리적 불안정성을 보일 수 있습니다.
1.
핵심 개념 분석 (Key Concept)
유제의 물리적 불안정성은 크게
크리밍(Creaming),
합일(Coalescence),
파괴(Breaking),
응집(Flocculation) 등으로 구분됩니다. 크리밍은 분산상 입자들의 밀도 차이(Density difference)에 의해 발생합니다. 예를 들어, 수중유적형 유제(O/W Emulsion)에서 기름(분산상)의 밀도가 물(연속상)보다 작으면 위로 떠올라 상부에 집적되는 현상이죠. 반대로 유중수적형(W/O Emulsion)에서는 물방울이 아래로 가라앉을 수 있습니다.
2.
정답 근거 (Answer Rationale)
②번이 정답입니다.
핵심! 크리밍은 분산상 입자들이 밀도 차이(Density difference)에 의해 유제의 상부 또는 하부에 집적되는 현상입니다. 가장 중요한 점은
유화막(Emulsion film)은 아직 파괴되지 않아 가역적(Reversible)이라는 것이에요. 즉, 가볍게 흔들어주면(진탕, Shaking) 다시 균일하게 재분산(Redispersible)될 수 있습니다.
3.
오답 분석 (Distractor Analysis)
혼동 주의!
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①번 (합일, Coalescence): 분산상 입자들이 서로 합쳐져 더 큰 입자로 되는 현상입니다. 유화막이 얇아지면서 파괴되는 비가역적(Irreversible) 과정이에요.
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③번 (응집, Flocculation): 분산상 입자들의 표면 전하(Surface charge)가 감소하여 반데르발스 인력(Van der Waals force)에 의해 느슨하게 뭉치는 현상입니다. 하지만 입자 자체가 합쳐지는 것은 아니며, 가역적일 수 있습니다. 표면 전하 감소는 응집의 원인 중 하나이지만, 크리밍의 직접적인 원인은 밀도 차이입니다.
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④번 (파괴, Breaking): 유화막이 완전히 파괴되어 수상과 유상이 완전히 분리되는 비가역적 현상입니다. 크리밍과 달리 재분산이 불가능합니다.
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⑤번 (겔화, Gelation): 유제의 점도가 증가하여 유동성을 잃는 현상으로, 크리밍과는 다른 불안정성 형태입니다.
4.
연관 개념 정리 (Related Concepts)
크리밍 속도는
스토크스 법칙(Stokes' Law)으로 설명할 수 있어요.
크리밍 속도 ∝ (분산상 밀도 - 연속상 밀도) × 입자 반지름² / 연속상 점도
즉, 연속상의 점도를 높이거나, 분산상 입자 크기를 줄이거나, 두 상 간의 밀도 차이를 줄이면 크리밍 속도를 늦출 수 있습니다.
개념 정리: 유제의 주요 물리적 불안정성 비교
| 불안정성 유형 | 정의 | 가역성 |
|---|
| 크리밍 (Creaming) | 밀도 차이에 의한 분산상의 층 분리 | 가역적 (재분산 가능) |
| 응집 (Flocculation) | 입자 간 인력에 의한 느슨한 뭉침 | 가역적 (진탕 시 재분산 가능) |
| 합일 (Coalescence) | 유화막 파괴로 입자가 합쳐짐 | 비가역적 |
| 파괴 (Breaking) | 수상과 유상이 완전히 분리 | 비가역적 |
국시 빈출 포인트: 크리밍과 합일의 차이를 가역성(Reversibility)으로 구분하는 문제가 자주 출제됩니다. 또한, 크리밍 방지를 위한 방법(입자 미세화, 점도 증가제 첨가 등)도 함께 암기하세요.