Czy kiedykolwiek próbowałeś zmywać naczynia używając tylko wody?─ Nie wyszło, prawda?!Dlaczego sama woda nie może usunąć tłuszczu i brudu?Że dzieje się tak, ponieważ skład tych materiałów bardzo różni się od składu wody, co utrudnia ich mieszanie.
Mówimy, że cząsteczki wody są polarny, to znaczy, że mają części, które są naładowane: jedna część jest dodatnia, a druga ujemna.Tłuszcze i oleje są apolarny, co oznacza, że jego cząsteczki nie mają ładunku.W ten sposób polarne cząsteczki wody nie mogą przenikać cząsteczek tłuszczu i ciągnąć ich za sobą. Z tego samego powodu olej nie miesza się z wodą, jak pokazano na poniższym rysunku:
Woda i olej nie mieszają się, ponieważ woda jest polarna, a olej niepolarny
Innym problemem jest to, że cząsteczki wody tworzą rodzaj „skóry” lub „filmu”, co jeszcze bardziej utrudnia penetrację brudu. Ta cienka warstwa nazywa się napięcie powierzchniowe wody. Jego powstawanie następuje, ponieważ dodatnia część jednej cząsteczki wody przyciąga ujemną część innej cząsteczki wody i tak dalej.
W ten sposób cząsteczki znajdują się bardzo blisko siebie, zwłaszcza cząsteczki powierzchniowe, tworząc film, o którym mówiliśmy. Poniższa ilustracja pokazuje, jak cząsteczki wody (symbolizowane przez niebieskie kulki) przyciągają się nawzajem i tworzą napięcie powierzchniowe:
Napięcie powierzchniowe to „film” utworzony przez siły przyciągania między cząsteczkami wody powierzchniowej
Dowód na to, że woda rzeczywiście ma ten "film", pokazano na poniższym obrazku, na którym owad może chodzić po wodzie:
Owad na wodzie z powodu intensywnego napięcia powierzchniowego
Tak więc, aby móc wyczyścić tłuszcz i brud, musimy użyć mydła.Ale jak działa mydło? Jak to czyści?
Gruntownie, mydło jest w stanie „rozbić” ten „film” wody, pozwalając mu wniknąć w materiał i usunąć brud. Dlatego mydło jest często nazywane surfaktant lub surfaktant, ponieważ on zmniejsza napięcie powierzchniowe wody. To tak, jakby mydło sprawiało, że woda była „mokra”, wiesz?!
Ale jak on to dostaje?Aby zrozumieć, spójrz na poniższy obrazek, który pokazuje strukturę mydła:
Typowa struktura mydła
Zobacz, czy mydło ma część niepolarną (podobnie jak tłuszcz i olej)i druga część, która jest polarna (tak jak woda).W ten sposób niepolarna część cząsteczki mydła wchodzi w interakcję z niepolarnymi cząsteczkami tłuszczów i olejów,a część polarna oddziałuje z polarnymi cząsteczkami wody.
Cząsteczki mydła rozprowadzają się i tworzą micele, jak pokazuje poniższy rysunek:
Smar do pakowania mieszanki mydła
Zauważ, że niepolarna część cząsteczek mydła otacza cząsteczkę tłuszczu, która jest ciągnięta przez wodę, która styka się z polarną częścią mydła skierowaną na zewnątrz. W ten sposób micele utworzone przez mydło pomagają usunąć tłusty brud.
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
