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화학상식

꼭 알아야 할 필수 화학상식

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제목 소독용 에탄올 83% 70% 차이점 이 기회에 필수상식 알아둬요
작성자 에코빌리티 (ip:)
  • 작성일 2020-04-23 16:22:02
  • 추천 추천하기
  • 조회수 2351
평점 0점








안녕하세요.

요즘 시국이 시국인지라

소독용 에탄올에 대한 질문이

간혹 들어오고 있어요.




< 질문들 >



1. 약국에서 소독용 에탄올을 샀어요.

근데 성분 함량을 보니 83%던데,

이걸 물에 또 희석해야 하나요?


2. 검색해보니 어디는 83%가 맞다,

어디는 70%다.. 말이 다 달라요.



3. 에탄올 95%짜리 1L를 샀어요.

근데 저울에 쟀더니 0.8kg네요.

표기가지고 장난치는건가요?







* * * * * *







소독용 에탄올 관련 관심이

이렇게 높았던 적은 처음인 것 같아요.

덕분에 평소 지나쳤던 부분들도

질문의 대상이 되고 있죠.



대표적인 부분이 농도에요.

특히 에탄올이 부피와 무게가 다르다더라,

그래서 %(농도)도 두 가지가 있다 등등..




하지만 우리가 화학 관련 전공자도 아니고

이런걸 전부 알고 있기도,

이해하기도 어려워요.



오늘은 소독이 필수인 시국을 맞아

이 부분에 대해 깔끔히 정리해드릴까 해요.




소독용 에탄올 농도 뿐 아니라

DIY를 하시거나 일상 생활을 살아갈 때

충분히 유용하게 쓰일 필수 화학 상식이니

한 번 정독해두시면

절대 손해날 일 없는 꿀정보랍니다^^





* * * * * *







부피와 무게가 다르다??





부피는 그 물체가 차지하고 있는

공간 그 자체고, 무게는

중력의 힘이에요.




아리송하시다면,

볼링공과 풍선을 떠올려보세요.







부피는 비슷하지만 무거운 볼링공. 가벼운 풍선





볼링공과 풍선은 차지하고 있는
공간(부피)는 거의 비슷해요.
그치만 손으로 들었을 때
무게는 천지차이죠?



이렇게 화학 성분 중에서도
같은 액체지만, 부피에 비해
무게가 무겁거나(볼링공처럼)
가벼운(풍선처럼) 성분들이 있어요.


따라서 똑같이 1L 용기를
꽉 채워 담아도 어떤 것은
1kg이 안되듯이 무게가 다르답니다.


더 쉽게 이해해볼까요.
베개 속을 깃털로 채운 것과
팥으로 채운 것 두 가지가 있어요.
둘 다 똑같은 크기의 베개를 채우고 있죠.
겉으로 봐선 구별이 안돼요.

하지만 들어보면
분명 묵직함의 차이가 느껴질거에요.






 







그런데 부피와 무게의 차이는
물체마다 상대적이에요.

그래서 비교를 위해
기준으로 잡은 것이
물(water)이랍니다.


아마 어디서든 구하기 쉬워서
기준이 된 것 같아요.


물은 계량의 기준이 되는 물질이라서
1ml = 1g 이라고 계산해요.
부피 = 무게가 같죠.


저 부피와 무게의 비율을 "비중"이라고
하는데, ml=g 인 물은
비중이 1 이라고 보면 돼요.
(슬슬 복잡해지고 있네요^^;;)



만약 어떤 물질이 비중이 1보다 크다.
(ex : 1ml = 1.5g)

물보다 무겁다는 뜻이고,
1보다 작다면
(ex : 1ml = 0.8g)

같은 부피의 물보다 가볍다는 뜻입니다.

물보다 가벼운건 그렇다쳐도
물보다 무거운 액체라는 게
사실 바로 와닿지는 않으시죠?

왜냐면 물보다 무거운 액체는
피부에 닿을 경우 수분막을 뚫고 인체로
침투하기 쉬워 보통 위험 물질로 분류된답니다.

주변에서 흔히 볼 수 없기 때문에
더 실감나지 않으실 수 있지만
실험실에는 존재한다는 사실!^^




 





그렇다면 오늘의 주인공인
에탄올의 비중은 얼마일까요?


바로 0.789랍니다.


(비중은 온도, 압력 등 영향을
받긴 하지만 너무 복잡해지니
여기까진 굳이 고려하지
않으셔도 괜찮아요!)



위에서 1보다 비중이 작다면
물보다 가볍다고 배웠어요.
에탄올은 물보다 가벼운
액체라는 의미랍니다.





 

.





우리는 흔히 1ml = 1g이라고 생각해요.
거기에는 이유가 있어요.


대부분의부피나 무게 단위가
물을 기준으로 만들어졌기 때문이에요.
세상 어디에서든 가장 주변에서
구하기 쉬운 기준이 되는 물질이기 때문이죠.



1L 용기는 물 1L를 담는 용기로
만들어졌다는 뜻이에요. 여기에 물을 1L
담았다면, 내용물을 꺼내 무게를 잴 경우
1kg이 나오겠죠.



그런데 이 물 1L 용기에
에탄올 1L를 담는다면?


눈으로 보기엔 똑같은 양의
액체처럼 보일거에요.
하지만 이 에탄올을 꺼내서 무게를
잰다면 1kg이 아니겠죠.

1L x 0.789 = 약 789g 이 나와요.
(에탄올 100% 농도라고 가정할 시)



똑같이 1L 용기를 가득채우는
부피라고 해도 물은 1000g이 나오고
에탄올은 789g이 나오는 거죠.
물론 여기서 에탄올에 물의 비율이
얼마나 섞였는지에 따라 무게는
달라질 수 있어요.



 



 





하나만 더 볼까요?
글리세린의 비중의 대략 1.265 입니다.
이번에는 1보다 크니까
같은 부피의 물보다 무겁다는 거죠.


만약 아까처럼 1L 용기에 물과 같은
부피의 글리세린을 가득 담았다가
다시 꺼내서 무게를 재보면
1kg이 아닌 약 1.265kg이 나올거에요.







* * * * * *






백분율 % 표기의 주의점




이처럼 물을 제외한 성분들은
부피와 무게가 달라질 수 있어요.
그래서 농도를 의미하는 백분율(%)을
표기할 때도 오류가 생기곤 하죠.



예를 들어 같은 크기의 용기로 잰
부피의 에탄올 1L와
물 1L를 섞었다고 해볼게요.


나는 1L, 즉 부피 단위로 측정하여
똑같은 양을 넣었기 때문에
쉽게 생각하면 1L, 1L니까
물 50%, 에탄올 50%의 용액을
만들었다고 생각하기 쉬워요.



하지만 부피가 아닌 무게로 생각하면,
물은 1kg, 에탄올은 0.789kg 들어갔으므로,
물이 에탄올보다 더 많은 양이 들어가있어요.
물의 비중이 50%보다 높겠죠?
(약 55.9% 정도)



만약 처음부터 컵으로 부피를 재는게 아닌,
저울을 써서 무게를 쟀다고 생각해볼게요.
물 1kg과 에탄올 1kg을 재서 두 가지를
섞었다면 역시나 이번에도 각각 50%씩
섞은 용액이라도 생각할 수 있겠죠.


하지만 이때도 부피쪽으로 생각하면,
물은 1L, 에탄올은 대략 1.267L가
들어갔으니 이번에는 에탄올의 비율이
더 커지게 되죠.





 






그럼 어떻게 해야하는거죠?!


이런 혼란을 막기 위해서 일반적으로
농도에서 백분율을 쓸 때는 무게(질량)
백분율을 쓰기로 약속했어요.



부피랑 무게 중에
둘 중에 더 정확한 계량이 가능한
(눈이 아닌 기계 측정이 용이한)
기준으로 농도를 표시하는 거죠.



아무래도 부피는 0.1ml  단위까지
계량하기 어렵죠. 눈으로 0.1ml를 잰다고 생각해보세요^^;
하지만 무게는 정밀한 저울을 쓴다면
세밀하고 정확하게 잴 수 있기 때문에
자연스럽게 무게가 기본 단위가 된 것 같아요.



단위는 w/w% 또는 m/m%인데,
보편적으로 사용할 때는 생략하고 %만 쓰죠.
만약 기본인 무게비율을 쓰지 않고,
부피 비율을 썼을 경우!

혼란을 막기 위해
v/v% 또는 vol%라고 표기해주고 있어요.




보통 50% 농도라고 하면,
물과 에탄올을 각각 같은 무게로
만든 용액을 말하겠죠.

위에 들었던 예시 중에서
똑같이 1kg씩 넣었던
용액이 여기에 해당해요.





* * * * * *






소독용 에탄올 83%? 70%?




보통 에탄올은 농도가 70~80%일 때
가장 높은 소독력을 갖는 걸로
알려져 있어요.


여기서 말하는 농도 70~80은
보편적인 기준인 무게 기준이랍니다.



그런데 소독용 에탄올이나
에탄올 원료의 경우는 조금 달라요.
농도를 표기할 때 주로 '부피' 단위를 쓴답니다.


여기서 다시 문제가 발생하죠;;;






 


출처 - 주정판매월드 공식 홈페이지






국내 에탄올 품질 기준을 볼까요.

'에틸알콜 95 V/V%'


무게 비율이 아니라
부피 비율로 표기되어 있어요.


대한민국약전(KP)에 따른
소독용 에탄올의 농도 기준을 살펴볼까요?






 






제법을 보시면 에탄올 830ml를 물과 섞어
총 1000ml를 만든다고 되어있어요.

우리가 소독용 에탄올 농도 83%라고
알고 있는 것은 부피비(v/v%=vol%)랍니다.



참고로 덧붙이자면, 제법 상단 부분에
76.9~81.4 vol%를 함유한다고 되어 있죠?
에탄올 830ml를 넣었으면 83vol%인거 아냐?
생각하실 수 있어요.

이 부분까지 들어가면 길이 너무 길어져
다음 화학상식에서 따로 다룰게요^^




각설하고!
우리가 알아야 할 것은,
'소독용 에탄올'의 83% 농도 기준은
부피비율이다. 이것을 무게 비율로 환산해보면
대략 79.39% 이다.
(에탄올 100%라고 가정했을 경우에요.
실제는 100은 아니고 조금 더 농도가 낮아요.)




이 정도면 따로 물을 타지 않고
그대로 쓰셔도 돼요.
훌륭한 소독 효과를 기대하실 수 있답니다^^







 







만약 이 83% 농도를
일반적인 무게비로 오해해서
70%로 희석하기 위해 물을 탄다면
농도가 지나치게 낮아져요.
(무게비에서 79%인데 더 낮아지면ㅠㅠ)



예를 들어 에탄올 830ml,
물 170ml,
총 1000ml의 소독용 에탄올을 83%라고 가정해요.
여기에 70%를 만들기 위해 물을 185ml(g)을 더 넣으면
에탄올 830ml와 물 355ml가 돼요.


총 양은 1185ml가 되고 이 중 830ml인
에탄올의 비율(부피비)은
830 / 1185 * 100 = 70%가 되요.



그러나 이 70%도 부피비 기준이고,
무게비율로 환산하면 더 내려간답니다..



물은 그대로 355g이고,
에탄올은 830 * 0.789 = 654.87g이죠.
총양은 1009.87이므로 에탄올의 무게 농도는
654.87 / 1009.87 * 100 = 약 64.84% 가 된답니다.
(실제는 무려 이것보다 낮아져요..)








 






물론 에탄올이 70% 이하라고 해서
효과가 전혀 없는 것은 아니에요.
하지만 농도가 낮아지면
접촉 시간이나 균에 따라서
효과가 달라질 수 있답니다.



게다가, 자세한 설명은 나중에
다시 드리겠지만..

실제 소독용 에탄올의 농도는
저 농도보다도 낮답니다.
이것도 감안하시는 것이 좋아요.




그렇기에
약국에서 판매하는 소독용 에탄올은
물을 섞지 않고 그대로 쓰거나
아주 살짝만~ 물을 넣어
쓰는 것이 안전하답니다.







* * * * * *








"그래도 어려워요!!"






충분히 어려울 수 있는 내용이에요^^
오늘 내용은 전문가라도 단위를
신경써 유심히 보지 않으면
헷깔릴 수 있는 부분이거든요.



그러니 이해가 어렵다고
좌절하지 마시고 큰 맥락만
얻어가셔도 충분하답니다.



정리해드릴게요.




* 에탄올은 물과 달리 무게(g)와 부피(ml)가 달라요.

* 농도 %는 보통 무게 백분율을 써요.
하지만 에탄올은 대부분 vol%(v/v%) 즉,
부피 백분율을 써요.
(단위를 꼼꼼히 확인합시다!)

* 소독용에탄올 83% 단위는 vol%이에요.
즉, 부피 백분율이죠.
여기에 물을 넣으면 농도가 너무 낮아지기 때문에
그대로 쓰시는 것이 좋아요.

* 잘 모르겠다면 전문가의 지시를 따라요.





* * * * * *





정리된 것을 봐도 헷깔리고,
심지어 주변에 물어볼 전문가도
마땅치 않으신 분들 계시죠..


(계실거라고 생각해요.
저도 처음에 공부할때
머리에 쥐가...^^)




이런 분들을 위해
농도 계산과 계량이 필요없는
에코빌리티 에탄올베이스가 탄생했어요.







 







오늘 내용이 너무 길어져서
다루지 못했지만,
글리세린도 비중이 물과 차이가 커요.
(큰 쪽이죠!)


그래서 직접 섞을 때
글리세린까지 비율을 맞추려면
단순히 에탄울 + 물만 섞을 때 보다
훨씬 까다로워진답니다.



또한 소독용에탄올의 경우 공업용알콜을 써서
마실 수 없도록 변성제가 따로 들어가요.
그런데 정확이 어떤 변성제를 쓴 건지,
어느 정도의 양인지 제품 설명서에
나와 있지 않으니..
소비자로써는 알 길이 없어요.



그렇다고 변성제가 들어가지 않은
100% 주정발효알콜은 주세법 문제에 걸려요.
구매 절차가 까다로워 쉽게
구하기 어려운 제품이죠.






 








에탄올베이스는
이런 모든 단점을들 해소시키고자
시국에 맞추어(!) 개발된 제품이랍니다.


들어간 성분은 심플해요.

물, 주정알콜, 글리세린



단, 이 3가지는 모두 식품 등급으로,
계량이 어려운 분들을 위해 간단한
계량을 할 수 있도록 비율을 조정했답니다.


무엇보다 계량이
정말 편리한 전용계량컵
구입시 함께 드리고 있어
저울이나 복잡한 계산 없이도
이상적인 비율의 제품을 직접 만들 수 있어요.





 









먼저 계량컵의 눈금에 맞춰
베이스를 넣어준 뒤,
나머지 추가선까지만
물을 더 부어주면 끝!


이렇게하면
무게비 70%의 에탄올이 완성돼요.
보습 기능까지 하는 글리세린까지
비율까지 맞춰져 있구요^^



기본으로 들어간 글리세린 양이
보습에 아쉽다면 물 자리 만큼
글리세린을 더 넣어주시면 된답니다.








사진을 클릭하면 제품 페이지로 이동합니다.










에코빌리티는

<건강우선주의> 철학에 발 맞추어

오늘도 좋은 제품과

과학적 원리에 근거한

정확한 정보를 알리기 위해

노력중이랍니다.





코로나가 많이 잠잠해졌는데,

끝까지 건강히 이겨내시길 바래요♡

감사합니다.


 



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