UPDATE: 젤(gel) 만들기의 기초

Posted 2015. 9. 15. 08:52

지난 포스팅 중에서 (gel) 만들기의 기초편에서 잠깐 말씀 드린 건데요


이론상으로는 알칼리 이온수기에서 나온 알칼리성 물(pH 8.5~9.8)로 카보머 젤을 만들 수도 있겠다라고 했었죠.

 

이미 알칼리 이온수기를 쓰고 계시는 가정도 많으니

한 번 시험 삼아 시도해 보셨으리라 믿지만

 

진짜로?

 

저도 아는 분께 알칼리 환원수를 얻어서 직접 한 번 실험을 해 봤어요.

 

먼저, 알칼리 환원수의 pH를 보니

 

 

대략 pH 7.0~7.5 정도라고 할 수 있겠네요.

 

좋아~

 

시험용으로 30g 정도의 카보머 젤을 만들어 보죠.

카보머의 권장량은 0.1%~0.5%이니까, 0.3g의 카보머를 덜어 놓습니다.

 

 

다음으로 알칼리 환원수 29.7g이 필요하겠죠?

하다보니 29.8g이 되었네요이 정도는 패쓰~

 

 

카보머와 알칼리 환원수를 디립다~ 섞어주시고 잘 관찰해 보세요.

저의 경우, 한참 후 카보머가 다 녹았는데도 여전히 맑은 물이네요.

pH를 재어 보니, pH 5.0 근처라고 할 수 있습니다.




 

다시 말하자면, 산성인 카보머가 녹으면서 알칼리수를 포함한 전체 용액의 산도를 끌어내린다[산성으로 만든다]’라는 거죠

 

그래서 가지고 있던 트리에탄올아민(triethanolamine, TEA) pH를 알칼리로 만들어 봤어요. 

어차피 바를 것도 아니고, 그냥 테스트 용이니까 부담없이 팍팍~ ^^

 

 

산성이던 용액 자체를 pH 7.0 근처까지 끌어 올리니 역시 젤이 만들어 지기 시작합니다.

 

 

다만, 증류수를 가지고 카보머 젤을 만들 때는 pH 7.0 근처에서는 예쁜 젤이 만들어 졌던 것과는 달리 아직 많이 묽어요.

 

트리에탄올아민을 조금씩 더 넣어가며 관찰해 보니, pH 8.0~8.5 근처에 가서야 예전과 비슷한 점도의 젤이 생기더군요.

게다가 거기서 조금만 더 넘어가면 다시 묽어지기 시작하고

 

 

쉽게 말하면, 만들어진 젤 자체가 아주 불안정하다는 것이죠.

 

이유가 뭘까요?

 

이유는 여러 가지가 있겠지만

기본적으로 알칼리성 환원수를 만드는 기기 자체가 마그네슘, 칼륨이나 칼슘, 나트륨 등등의 미네랄 자체를 걸러내는 정수 시스템이 아니라는 점이 가장 크다고 할 수 있겠네요.


물 속의 미네랄 이온들을 전기적으로 분리시키면서 용존산소와 용존수소의 양을 늘리는 게 이온수기의 특징이자 목적이죠.

그 결과로 만들어 지는 것이 알칼리수-산성수입니다.

알칼리라서 좋고 산성이라서 나쁜 게 아니라 물 속에 산소(혹은 수소)가 더 많이 녹아 있어서 좋은 거에요.

하지만, 물 속에 존재하는 다양한 이온들이 오히려 젤 형성을 방해하는 것으로 보여집니다. 

 

결론은

알칼리 환원수는 몸에 좋고 맛도 좋을 지는 모르겠지만, 우리같은 크래프터들이 사용할 화장품 원료로서의 물로는 탐탁치 않다~라는 거에요.

 

 

미네랄 이온[전해질, electrolytes]이 풍부한 물은 사람들에게 더 맛있는 느낌을 주고 몸에서 흡수도 더 잘 되게 하는 역할을 합니다.

그러니 오히려 우리가 쓸 물은 맛 없는 물일 수록 좋다는 거

 

맛 없어

 

, 여러분께서도 다들 알칼리수로 해보셨겠지만, 저도 궁금해서 직접 해보고 결과를 알려드립니다.

혹시 저랑 다른 결과가 나오신 분들이 계시면 알려주세요~^^

 

마지막으로

카보머 젤이 들어있던 용기를 닦아야 하는데, 원체 이 아이는 잘 닦이는 아이지만 그래도 쉽게 닦는 법은 소금을 조금 넣어두는 거에요.

전에 이미 카보머 젤의 이온 민감성(ion sensitivity)’에 대해서 말씀 드렸죠?

 

그걸 반대로 이용하는 거에요.

테스트용으로 만들어 본 카보머 젤에 소금을 솔솔~ 뿌리고 바로 카메라를 집어들었는데

 

 

그새 벌써 카보머 젤이 녹아 들어가고 있더군요.

소금이 든 용기를 흔들흔들~하니 맑은 용액이 되었습니다.

닦아 놓기도 편하죠…^^

 

, 오늘은 여기까지

다들 즐거운 크래프팅 하세요!

지난 시간 예고해 드린 대로, 오늘은 카보머를 이용해서 기본적인 (gel)’을 만들어 볼 꺼에요.

 

먼저 카보머를 꺼내기 전에

카보머를 중화시키기 위한 알칼리 수용액을 미리 만들어 두면 시간을 절약할 수 있어요.

왜냐하면~ 수산화 나트륨이나 수산화 칼륨은 물에 녹는 과정에서 열이 발생하거든요...

 

 

제가 사용하기로 한 농도 10% 의 수산화칼륨으로는 따뜻~해 지는 정도겠지만, 혹시라도 더 뜨거워질 수도 있으니 화상 조심하시고...

혹시 실수로라도 수산화 칼륨 통에 물이 들어가지 않도록 주의하시고

 

만들어진 수용액은 반드시식은 다음에 사용하셔야 합니다.

그러니까 얘부터 미리 만들어 두시면 다른 아이들 준비하는 동안 혼자 식어있게 된다는 거! ^^

 

그리고, 10% 수용액을 만들 때도 질량-부피비(w/v), 질량-질량비(w/w), 부피-부피비(v/v) 등등 머리 아픈 여러가지 방식이 있습니다만

우리가 사용할 용액은 그저 pH 조절용이니 가장 쉬운 방법인 질량-질량비(w/w)’로 만들기로 할께요.

 

일단 수산화 칼륨 수용액은 10% 정도의 농도로 10 g 정도면 충분할 꺼에요

사실 이 정도로도 남지 않을까 싶지만


 

함 량 (5)

중 량 (g) 

물 

90.00  

9.00  

 수산화 칼륨 (KOH)

10.00  

1.00  

TOTAL

100.00  

10.00  

 

드디어 카보머 젤을 만들 레시피를 만들어 보죠

 

만들 양은 아예 500 g을 만들기로 했습니다.

이거를 조그만 통에 담아서 다니면 언제 다쓸까 모르겠습니다만…^^

 

 Phase

 

함 량 (%)

중 량 (g) 

A

물 

100.00 

500.00 

 카보머

 

 

B

 수산화 칼륨 (KOH) 10% 수용액

 

 

TOTAL

100.00 

500.00 

 

레시피를 잘 보시면 물과 카보머가 phase A이고 수산화칼륨(KOH) 10% 수용액이 phase B인 것을 확인하세요.

먼저 물과 카보머를 먼저 섞은 후 알칼리를 섞을 거에요.

, 카보머가 수용성이기는 하지만 고운 가루형태라서 녹이기가 무척이나 어렵다는 게 함정ㅠㅠ

 

 

쉬운 방법은 카보머를 풀고, 핸드믹서로 앵앵~ 섞어주시고 하루 저녁 두시는 거에요

다음날 아침이면 고르게 섞여있는 카보머 용액을 만나실 수 있을 꺼에요.

 

이제 만나러 갑니다.

 

와이프도 함께 쓸 꺼니까 와이프의 피부 보호를 위해 글리세린을 1% 만 넣을 거에요.


 Phase

 

함 량 (%)

중 량 (g) 

A

물 

99.00 

495.00 

글리세린 

1.00 

5.00 

 카보머

 

 

B

 수산화 칼륨 (KOH) 10% 수용액

 

 

TOTAL

100.00 

500.00 


하나 알아두셔야 할 것은 글리세린 1%가 들어간 손세정제는 아주 살~, 이거 좀 끈적거리…’하실 지도 몰라요.

끈적이는 거 싫어하심 0.5% 정도나 아예 안넣으셔도 괜찮아요.

 

참고로, 카보머를 물에 푸는 다른 방법은 글리세린에 먼저 적시고 [습윤]’ 나서 물에 풀면 잘 풀려요~

하지만, 여기서는 글리세린의 양이 겨우~ 1%라서 별 도움이 안된다는 것도 함정ㅠㅠ

 

 

위에서 말씀드린 점도를 얻기 위해서 카보머는 0.5 %를 넣기로 하겠습니다.

 

 Phase

 

함 량 (%)

중 량 (g) 

A

물 

98.50 

492.50 

글리세린 

1.00 

5.00 

 카보머

0.50 

2.50 

B

 수산화 칼륨 (KOH) 10% 수용액

 


 

TOTAL

100.00 

500.00 



 

이제 남은 건 수산화칼륨의 양인데

여기서 반드시 알아두셔야 할 점이 있어요.

 

수산화칼륨 수용액을 넣을 때는 한꺼번에 다 넣지 마시고, 어느 정도 넣고 점도를 확인하고 pH 도 확인해 보고

또 어느 정도 넣고 점도를 확인하고 확인하고이런 측정을 자주 하면서 넣어주세요.

 

 

왜냐…?


 

원칙적으로는 카보머를 중화시키기 위해서는 화학적인 정량 계산법이 필요합니다.

한 마디로 계산을 해야 한다는 거죠


허걱

 

그런데, 언제 우리가 그런 계산을 하고 있겠어요그죠?

 

그렇지!

 

게다가 더 문제는 계산을 해 봐도 이게 계산처럼 맞아 떨어지지도 않아요

 

그렇지…? 다행이야

 

저의 레시피는 이렇게 되었습니다. 


 Phase

 

함 량 (%)

중 량 (g) 

A

물 

98.50 

492.50 

글리세린 

1.00 

5.00 

 카보머

0.50 

2.50 

B

 수산화 칼륨 (KOH) 10% 수용액

0.18

0.90 

 

TOTAL

100.00 

500.00 


용매로 사용하실 물이나 카보머 등 여러 조건에 따라 큰 차이를 보일 수도 있어요.

저의 경우는 실험실에서 사용하는 물이라서 좀 특별한 처리가 되어있어요.

그렇다는 건 제가 사용한 양과 여러분이 사용할 양이 다를 수도 있다는 것이죠.

 

여러분께서 만들 때에도 저처럼 아주~ 조금만 필요하실 수도 있고

아니면 미리 만들어둔 10g 의 수산화칼륨(10%) 용액이 다 필요할 수도 있을 수도 있어요.

 

그래서 알칼리를 조금씩넣으시면서 확인해 보시라고 말씀 드리는 거에요

어차피 수산화칼륨은 강()알칼리에 속하니 적게 쓸 수 있으면 더 좋기 때문이죠.

카보머가 찐득~한 젤을 만들기 시작할 때가 거의 중성에 가까와졌을 때니까, 조금 적게 들어간다 해도 조금 더 묽은 제형이 나오는 것 말고는 큰 문제가 없으니 이 점 참고하세요.

 

그리고 레시피에서 보시면, 글리세린-카보머-수산화칼륨 수용액이 들어갈 때마다 물의 양이 그만큼 줄어드는 거 확인하셨죠?

왜 그러는지는 이미 다들 알고 계시겠죠?

모르시겠다고요?

그럼 여기서 확인하세요~ 


, 알칼리를 넣었으니 팔이 빠질 정도로 겁나~ 저어 주세요.

힘드시죠?

 

힘들어ㅠㅠ

 

~짓말~

카보머는 휘휘~젓는 거 그렇게 안힘들어요

하지만 저는 도깨비 방망이를 사용합니다. ^^

 

 

이리저리 섞어주면 걸쭉~ 지면서  약간은 불투명한 젤이 완성되었다는 !

 


파는 제품은 투명한 이건 뿌옇게 보이냐고요?

이것도 지금은 안알랴줌.

 

 

어쨌거나 조금 덜어 발라보니 역시 글리세린 땜시 뒷맛이 약간 끈적이는 거 같다는ㅠㅠ

하지만, 아직은 끝난게 아니라는 거!!!

 

여기서 또 하나 재미있는 실험을 해 볼까요?

카보머 젤을 조금 덜고는 거기에 소금을 솔솔~ 뿌려 보세요.

슥슥 저어주면쫀득~했던 젤이 다 녹아서 물이 되어버렸네요.

 

이건 카보머의 이온 민감성(ion sensitivity)’ 라는 특성 때문에 생기는 현상인데요

젤 구조에 소금 이온이 첨가되면서 양이온과 음이온의 반발력이 달라지기 때문입니다.

 

카보머가 들어 있는 제품은 어느 것이든 소금을 솔솔~ 뿌려보세요.

헤어젤~ 로션~ 크림~ 분야과 종류를 가리지 않고 금방 묽어지는 걸 보실 수 있어요.

물론, 카보머가 얼만큼 들어있냐에 따라 묽어지는 정도도 달라지겠지만요…^^

 

일전에 설페이트-아마이드(sulfate-amide) 계통의 샴푸에 소금이 들어가면 점도가 증가하게 된다고 설명 드린 적이 있어요.

이것과 정반대의 현상이죠?

싸구려 샴푸와 헤어젤을 구하셔서 아이와 함께 소금을 뿌려가며 실험해 보세요.

그리고는 좋아하는 아이에게 자세히 설명을 해주시면 어떨까요?

모르시겠다고요?

그럼 여기서 확인하세요~ 

 

오늘은 여기까지 카보머를 이용한 젤(gel)을 만들어 보았습니다.

참고로 먼저 카보머를 녹이고 알칼리로 점도를 올리는 방법만이 옳은 건 아니에요.

오히려 간단히 만들기에는 물과 알칼리를 먼저 섞고나서 카보머를 첨가해서 만드는 방법이 더 쉽답니다.

첨가하는 알칼리의 양을 조절하기가 좀 까다로와서 그렇지, 카보머를 풀기에도 이게 훨씬 쉬워요…^^

일단 해보시면 아시겠죠…아래 동영상을 참고하세요.

아님, 여기를 클릭하세요~ 



 

, 다음 시간에는 알코올을 사용해서 마저 손 세정제 만들기를 끝마칠 꺼에요.

 

다들 즐거운 크래프팅하세요!