صابون چگونه تمیز می‌کند؟

هم‌نشینی با علم > شاید ندانید > صابون چگونه تمیز می‌کند؟

تاریخ انتشار: ۲۹ آبان ۱۳۹۹

آیا می‌دانید صابون چگونه تمیز می‌کند؟ چرا نام صابون همیشه با‌ آب گره خورده است؟
soap

تقریباً پنج هزار سال قبل، انسان اولین صابون را‌ ساخت. اما جالب است که از آن زمان تا امروز، اصل روشِ تولید صابون چندان تغییر نکرده است. برای ساختن صابون، اسیدهای چربِ طبیعی مثل روغن‌های گیاهی یا چربی حیوانی را با یک مایع قلیایی (مثل سدیم هیدروکسید) حرارت می‌دهند.

مولکول‌های صابون دو بخش آبدوست و آبگریز دارند و در آب تشکیل میسل می‌دهند.

صابون ماده مؤثری برای پاک کردن چربی‌هایی است که به دست یا لباس ما می‌چسبند و آلودگی‌ها و میکروب‌های مختلف را به خود جذب می‌کنند. آیا می‌دانید صابون چگونه تمیز می‌کند یا چرا نام صابون همیشه با‌ آب گره خورده است؟ شیمی‌دان‌ها پاسخ این پرسش‌ها را با جمله‌ای معروف می‌دهند: «مشابه، مشابه را حل می‌کند». روغن (یا چربی) در آب حل نمی‌شود، زیرا مشابه آب نیست. به همین دلیل آب به‌تنهایی برای شستن چربی مناسب نیست و برای حل کردن چربی (یعنی جدا کردن مولکول‌های آن از یکدیگر) باید از صابون هم کمک گرفت.

soapbar

هم آبدوست و هم آب‌گریز

قدرت پاک‌کنندگی صابون به شکل مولکول‌های آن برمی‌گردد. مولکول‌های صابون دو بخش دارند: سَر و دنباله. سر به‌خوبی به مولکول‌های آب متصل و در آب حل می‌شود. دنباله شبیه چربی‌ها است و در آب حل نمی‌شود. چنین مولکول‌هایی را «دوگانه‌دوست» می‌نامند، زیرا سر آنها «آبدوست» است و دنباله‌ی آنها «آبگریز». در مخلوط آب و صابون، مولکول‌های صابون کنار هم قرار می‌گیرند و ساختارهایی کروی به‌نام «میسل» تشکیل می‌دهند. سرهای آبدوست روی سطح میسل و در تماس با آب قرار می‌گیرند و دنباله‌های آبگریز به درون میسل پناه می‌برند تا از آب دور بمانند. وقتی این میسل‌ها به لکه‌های چربی می‌رسند، مولکول‌های چربی‌ برای رسیدن به دنباله‌های آبگریز که با آنها مشابه است، از سطح پارچه یا پوست جدا و وارد بخش داخلی میسل‌ها می‌شوند. سپس با آبکشی، میسل‌هایی که درونشان چربی‌ حمل می‌کنند، شسته و پاک می‌شوند.

Micelle

در میسل‌هایی که صابون در آب تشکیل می‌دهد، سرهای آبدوستِ مولکول‌ها، نزدیک به آب و بیرونِ سطح میسل قرار می‌گیرند. چنین میسل‌هایی چربی را در خود حل می‌کنند.

شوینده‌های نامهربان

صابون خیلی خوب بر چربی‌ها اثر می‌کند و چون از مواد طبیعی تهیه می‌شود، با محیط زیست هم مهربان است. اما اگر آب دارای ناخالصی یا به‌اصطلاح «سخت» باشد، صابون با ناخالصی‌ها واکنش می‌دهد و ترکیب‌های جدیدی می‌سازد که در آب حل نمی‌شوند. این ‌ترکیب‌های نامحلول همان چربی‌هایی‌اند که روی سطوح مختلف حمام جمع می‌شوند. این مشکلات صنایع را به تولید شوینده‌های غیرصابونی (مثل مایع لباسشویی) واداشت. این شوینده‌ها از نظر دوگانه‌دوستی و تشکیل میسل شبیه صابون‌اند، اما در آب سخت هم مؤثرند و رسوب تشکیل نمی‌دهند. با این حال این شوینده‌ها هم مشکلات خاص خودشان را دارند كه مهم‌ترين مشكل، آلوده شدن محيط زيست است.

foam