Próbáltál már mosogatni csak vízzel?─ Nem megy, nem ?!Miért nem képes egyedül a víz eltávolítani a zsírt és a szennyeződéseket?Hogy azért történik, mert ezen anyagok összetétele nagyon eltér a víz összetételétől, ami megnehezíti a keverésüket.
Azt mondjuk, hogy a vízmolekulák poláris, vagyis vannak részeik, amelyek töltéssel rendelkeznek: az egyik rész pozitív, a másik negatív.Zsírok és olajok apoláris, ami azt jelenti, hogy molekuláinak nincs töltése.Így a víz poláris molekulái nem tudnak behatolni a zsírmolekulákba, és nem vonszolhatják őket végig. Ugyanezen okból az olaj nem keveredik a vízzel, amint az a következő ábrán látható:
A víz és az olaj nem keveredik, mert a víz poláros, az olaj pedig nem poláros
További probléma, hogy a vízmolekulák egyfajta „bőrt” vagy „filmet” alkotnak, ami még nehezebben hatol be a szennyeződésekbe. Ezt a vékony réteget nevezzük a víz felületi feszültsége. Kialakulása azért következik be, mert az egyik vízmolekula pozitív része vonzza egy másik vízmolekula negatív részét stb.
Ily módon a molekulák nagyon közel vannak egymáshoz, különösen a felszíni molekulák, és alkotják azt a filmet, amelyről beszélünk. Az alábbi ábra azt mutatja be, hogy a vízmolekulák (amelyeket a kék gömbök jelképeznek) vonzzák egymást és létrehozzák a felületi feszültséget:
A felületi feszültség egy "film", amelyet a felszíni vízmolekulák közötti vonzerő alkot
Annak bizonyítéka, hogy a víznek valóban van ez a „filmje”, látható az alábbi képen, amelyben egy rovar járhat a víz tetején:
Rovar a vízen az intenzív felületi feszültség miatt
Tehát ahhoz, hogy meg tudjuk tisztítani a zsírt és a szennyeződést, szappant kell használnunk.De hogyan működik a szappan? Hogyan tisztít?
Alapvetően, a szappan képes „feltörni” ezt a „film” vizet, lehetővé téve az anyag behatolását és a szennyeződések eltávolítását. Ezért nevezik a szappant gyakran a felületaktív anyag vagy felületaktív anyag, mert ő csökkenti a víz felületi feszültségét. Mintha a szappan “nedvesebbé” tette volna a vizet, tudod ?!
De hogyan szerzi meg?Megértéséhez nézze meg az alábbi képet, amely a szappan szerkezetét mutatja:
A szappan tipikus szerkezete
Nézze meg, hogy a szappannak van-e nem poláris része (valamint a zsír és az olaj)és egy másik rész, amely poláris (akárcsak a víz).Ily módon a szappanmolekula nem poláros része kölcsönhatásba lép a zsírok és olajok nem poláros molekuláival,és a sarki rész kölcsönhatásba lép a víz poláris molekuláival.
A szappanmolekulák eloszlanak és micellákat képeznek, ahogy az alábbi ábra mutatja:
Szappankevert csomagoló zsír
Ne feledje, hogy a szappanmolekulák nem poláris része körülveszi a zsírrészecskét, amelyet a szappan poláris részével kifelé néző víz érintkezik. Így a szappan által képzett micellák segítenek eltávolítani a zsíros szennyeződéseket.
Írta: Jennifer Fogaça
Kémia szakon végzett
