Heb je ooit geprobeerd af te wassen met alleen water?─ Het valt niet mee, toch?!Waarom kan alleen water vet en vuil niet verwijderen?Dat het gebeurt omdat de samenstelling van deze materialen heel anders is dan de samenstelling van water, waardoor ze moeilijk te mengen zijn.
We zeggen dat watermoleculen zijn polair, dat wil zeggen, ze hebben delen die geladen zijn: het ene deel is positief en het andere is negatief.Vetten en oliën zijn apolair, wat betekent dat de moleculen geen lading hebben.Zo kunnen de polaire watermoleculen niet in de vetmoleculen dringen en ze meeslepen. Om dezelfde reden vermengt olie zich niet met water, zoals te zien is in de volgende afbeelding:
Water en olie gaan niet samen omdat water polair is en olie niet-polair
Een ander probleem is dat de watermoleculen een soort "huid" of "film" vormen waardoor het nog moeilijker wordt om in het vuil te dringen. Deze dunne laag wordt de oppervlaktespanning van het water. De vorming ervan vindt plaats omdat het positieve deel van een watermolecuul het negatieve deel van een ander watermolecuul aantrekt, enzovoort.
Op deze manier zitten de moleculen heel dicht bij elkaar, vooral de oppervlaktemoleculen, en vormen de film waar we het over hebben. De volgende afbeelding laat zien hoe watermoleculen (gesymboliseerd door de blauwe ballen) elkaar aantrekken en oppervlaktespanning creëren:
Oppervlaktespanning is een "film" gevormd door de aantrekkingskrachten tussen oppervlaktewatermoleculen
Het bewijs dat water daadwerkelijk deze "film" heeft, wordt getoond in de onderstaande afbeelding, waarin een insect op water kan lopen:
Insect op water door intense oppervlaktespanning
Dus om het vet en vuil te kunnen verwijderen, hebben we zeep nodig.Maar hoe werkt zeep? Hoe maakt het schoon?
Eigenlijk, de zeep slaagt erin om deze "film" van water te "breken", waardoor het de materialen kan binnendringen en het vuil kan verwijderen. Daarom wordt zeep vaak een oppervlakteactieve stof of oppervlakteactieve stof, omdat hij verlaagt de oppervlaktespanning van het water. Het is alsof de zeep het water "natter" maakte, weet je wel?!
Maar hoe komt hij eraan?Om het te begrijpen, kijk naar de afbeelding hieronder die de structuur van een zeep laat zien:
Typische structuur van een zeep
Zorg ervoor dat de zeep een deel heeft dat niet-polair is (evenals het vet en de olie)en een ander deel dat polair is (net als water).Op deze manier interageert het niet-polaire deel van het zeepmolecuul met de niet-polaire moleculen van vetten en oliën,en het polaire deel interageert met de polaire moleculen van water.
Zeepmoleculen verspreiden zichzelf en vormen micellen, zoals de volgende afbeelding laat zien:
Zeep Mixen Wikkelvet
Merk op dat het niet-polaire deel van de zeepmoleculen het vetdeeltje omringt, dat wordt meegesleurd door het water dat in contact staat met het polaire deel van de zeep dat naar buiten is gericht. Zo helpen de door de zeep gevormde micellen om het vettige vuil te verwijderen.
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
