Oletko koskaan yrittänyt pestä astioita vain vedellä?─ Se ei onnistu, vai mitä?Miksi vesi ei yksin voi poistaa rasvaa ja likaa?Että se tapahtuu, koska näiden materiaalien koostumus on hyvin erilainen kuin veden koostumus, mikä vaikeuttaa niiden sekoittumista.
Sanomme, että vesimolekyylit ovat polaarinen, ts. niillä on osia, jotka on ladattu: toinen osa on positiivinen ja toinen negatiivinen.Rasvat ja öljyt ovat apolaarinen, mikä tarkoittaa, että sen molekyyleillä ei ole varausta.Täten veden napamolekyylit eivät voi tunkeutua rasvamolekyyleihin ja vetää niitä pitkin. Tästä samasta syystä öljy ei sekoita vettä, kuten seuraavassa kuvassa näkyy:
Vesi ja öljy eivät sekoita, koska vesi on polaarista ja öljy ei-polaarista
Toinen ongelma on, että vesimolekyylit muodostavat eräänlaisen "ihon" tai "kalvon", mikä vaikeuttaa sen pääsemistä likaan. Tätä ohutta kerrosta kutsutaan veden pintajännitys. Sen muodostuminen tapahtuu, koska yhden vesimolekyylin positiivinen osa houkuttelee toisen vesimolekyylin negatiivista osaa jne.
Tällä tavalla molekyylit ovat hyvin lähellä toisiaan, erityisesti pintamolekyylit, muodostaen kalvon, josta puhumme. Seuraava kuva osoittaa, kuinka vesimolekyylit (symboloivat siniset pallot) houkuttelevat toisiaan ja aiheuttavat pintajännitystä:
Pintajännitys on "kalvo", jonka muodostavat pintavesimolekyylien väliset vetovoimat
Todiste siitä, että vedellä on todella tämä "kalvo", näkyy alla olevassa kuvassa, jossa hyönteinen voi kävellä veden päällä:
Hyönteinen vedessä voimakkaan pintajännityksen vuoksi
Joten voidaksemme puhdistaa rasvan ja lian, meidän on käytettävä saippuaa.Mutta miten saippua toimii? Kuinka se puhdistaa?
Pohjimmiltaan, saippua pystyy "rikkomaan" tämän "kalvon" vedestä ja antaa sen tunkeutua materiaaleihin ja poistaa lian. Siksi saippuaa kutsutaan usein a pinta-aktiivinen aine tai pinta-aktiivinen aine, koska hän vähentää veden pintajännitystä. Se on kuin jos saippua tekisi vedestä ”kosteamman”, tiedätkö ?!
Mutta miten hän saa sen?Ymmärtääksesi, katso alla olevaa kuvaa, joka näyttää saippuan rakenteen:
Tyypillinen saippuan rakenne
Katso, että saippualla on ei-polaarinen osa (samoin kuin rasva ja öljy)ja toinen osa, joka on napainen (aivan kuten vesi).Tällä tavoin saippumolekyylin ei-polaarinen osa on vuorovaikutuksessa rasvojen ja öljyjen ei-polaaristen molekyylien kanssa,ja napaosa on vuorovaikutuksessa veden napamolekyylien kanssa.
Saippumolekyylit jakautuvat itsestään ja muodostavat misellejä, kuten seuraava kuva osoittaa:
Saippua-sekoitettu kääreöljy
Huomaa, että saippumolekyylien ei-polaarinen osa ympäröi rasvapartikkelia, jota vetää pitkin vettä, joka on kosketuksessa saippuan polaarisen osan kanssa ulospäin. Saippuan muodostamat misellit auttavat siis poistamaan rasvaisen lian.
Kirjailija: Jennifer Fogaça
Valmistunut kemian alalta
