단분자막 [monomolecular film, 單分子膜]

액체 표면 위에 그 액체 성분과 혼합되지 않는 다른 물질이 퍼져서 만드는 한분자층의 막. 한분자막이라고도 한다.

1890년에 레일리경은 장뇌(樟腦)가 수면에서 떠돌아다니는 현상이 기름을 수면에 뿌리고 표면장력(表面張力)을 20dyn/cm 이하로 낮추면 정지한다는 데서 기름막의 두께가 1.0~1.6mm 정도가 된다는 것을 알아내고 그것이 분자 정도에 가깝다는 것을 지적했다. 91년 A. 포켈스는 이 실험에서 밀랍을 바른 유리 막대(켈스의 간막이)로 미리 수면을 쓸어 두면 실험의 정밀도가 향상된다는 사실과 두 개의 유리 막대로 유막(油膜)을 막으면 물은 빠져나오지만 유막의 넓이를 좁힐 수 있다는 것을 발견했다. 그 후 1917년 I. 랭뮤어는 농도가 일정한 지방산의 벤젠 용액을 수면에 뿌리고 벤젠이 증발한 후에 남는 지방산의 막이 차지하는 넓이를 유리 막대를 사용하여 좁혀 갔다. 이 때 지방산 한 분자 당 넓이가 어느 한계 면적에 도달하면 표면압(表面壓)이 갑자기 상승하는 것을 표면압저울(surface balance)로 관찰하고 지방산의 단분자막이 생긴다는 것을 확인했다. 또 이 단분자막의 표면압과 막의 넓이 사이에 3차원 세계에서의 압력과 부피의 관계에 유사한 관계가 성립하는 것을 알아내고, 2차원적인 기체막이나 액체 및 고체 막(응축막)이 존재한다는 것을 입증했다.

K. 애덤스는 랭뮤어의 방법을 개량하고 더욱 많은 유기화합물의 수면 단분자막을 연구하여 분자 구조에 관한 연구도 했다. 랭뮤어의 공동연구자인 K. B. 블로제트는 35년에 수면의 단분자막을 고체면에 옮겨서 층상분자막(누적막)을 만드는 기술을 개발했다. 단백질의 기체성 단분자막의 표면압과 표면농도의 관계에서 분자량을 구할 수도 있다.