מים לבדם אינם יכולים להסיר שומנים מחומרים. זה בגלל ש המים הם קוטביים, כפי שמוצג בתמונה למטה, בגלל ההבדל בחסר האלקטרוני הקיים בין אטומי המימן והחמצן של מולקולותיהם. מצד שני, השומן אינו קוטבי ולכן מים אינם ממיסים שומנים.
בנוסף, במים יש משהו שנקרא מתח שטחי. אתה יכול להבין זאת טוב יותר בטקסט. מתיחת שטח מים, אך בעצם זהו סוג של סרט או קרום אלסטי שנוצר על פני המים, המונע ממנו לחדור לבדים וחומרים אחרים כדי להסיר לכלוך. מולקולות מים מושכות זו את זו לכל עבר קשרי מימן, אך מולקולות פני השטח מתקשרות רק עם מולקולות בצד ומתחת, ויוצרות הבדל ב כוחות לכידות, מה שגורם למולקולות השטח להתכווץ וליצור מתח פנים זה.
לשם נכנסים סבונים וחומרי ניקוי (מהלטינית לְסַלֵק רַעַל = ברור), הנקראים גם חומרים פעילים על פני השטח, כיוון שיש להם את היכולת להפחית את מתח הפנים של המים, ובנוסף, לקיים אינטראקציה עם מים ושומן כאחד. איך זה קורה?
בסבונים ובחומרי ניקוי יש מלחי חומצות שומן, שהם מולקולות ארוכות הנוצרות על ידי חלק לא קוטבי (מה זה הידרופובי – הידרו = מים; פוביות = סלידה) וא סוף קוטבי (הידרופילי – הידרו = מים; פילה = חבר). להלן יש לנו מבנה אופייני של סבון:
חומרי ניקוי הם בדרך כלל מלחים של חומצות סולפוניות ארוכות שרשרת:
לפיכך, החלק הלא-קוטבי של מולקולות אלו הנמצאות בסבונים ובניקיון, מתקשר עם השומן, ואילו הקצה הקוטבי מקיים אינטראקציה עם מים, ומתאגד לכדורים קטנים, התקשר מ מיסלים, שבו החלקים ההידרופיליים פונים אל החלק החיצוני של המיסל במגע עם מולקולות המים, ועם שומן נשאר בפנים, במגע עם החלק הלא קוטבי או הידרופובי, תהליך דומה לזה המוצג בתמונה לעקוב אחר:
באופן זה הלכלוך השומני נלכד במרכז המיצלים וניתן להסירו. נקודה נוספת היא שלדטרגנטים וסבונים יש את היכולת להוריד את מתח הפנים של המים, כי להקטין את האינטראקציות בין המולקולות שלה, ובכך להקל עליה לחדור לחומרים שונים כדי להסיר את עפר.
מאת ג'ניפר פוגאצה
בוגר כימיה
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/quimica-dos-saboes-detergentes.htm