肥皂调解员
今天,妈妈做了小华最爱的鸡腿,饥肠辘辘的小华闻到香味,还没放下书包就等不及用手拿起鸡腿吃了起来。妈妈看到了赶忙上前问道,“小华,你洗过手了吗?”
“还没……”小华心虚地说,但还是舍不得放下手中的鸡腿。
“那就赶紧先去洗手,记得要用肥皂。”妈妈催促到。
“可是妈妈,用水就行了吧,为什么要用肥皂?”想偷懒的小华只想用水随便冲冲。
“那你试试只用水洗看看?”说完,他们来到了洗手池前。小华打开水龙头,开始洗手,但洗完后却发现手还是油油的。
“你再抹上肥皂试试?”妈妈说着将肥皂递给小华。
随着手上的泡沫被水冲走,小华明显感觉到手变干净了。
“还是肥皂厉害,但是为什么肥皂能把油带走,水就不行呢?”小华这次是认真地想知道这背后的原理。
“这是因为油脂分子有自己的偏好,它们不喜欢和水分子一起玩儿,所以油和水就没法打成一片,也就是不相溶。而肥皂的主要成分——高级脂肪酸钠则是一位优秀的调解员,被称为表面活性剂。还有其他洗涤剂比如洗洁精、洗衣粉,能够清洁各种污渍,都是多亏表面活性剂在中间帮忙,让油脂分子和水分子能够融洽相处。”
“那这个肥皂里的调解员是怎么帮忙的呢?”
“要了解一种物质的特点,可以从它的微观结构出发。构成肥皂的高级脂肪酸钠分子就好比一只蝌蚪,有一个喜欢接近水,也就是亲水的头部,叫做羧基。后面拖着一条长长的尾巴,由碳原子和氢原子构成,叫做烃基。和头部相反,这条尾巴喜欢亲近油脂,但不喜欢和水接触,也就是具有亲油疏水的特点。当肥皂分子遇到油脂时,就会积极地用尾巴拉住油脂分子,随着油脂周围的肥皂分子越聚越多,油脂分子就被包裹起来,形成一种叫做微团的结构,一起离开被油污弄脏的表面。在微团中,肥皂分子亲油的尾巴朝向油脂所在的内侧,而亲水的头部则向外靠近水分子。一个个微团就像是一个个胶囊,包裹着油脂再被水流带走。”
“原来是高级脂肪酸钠在帮忙,这个名字听起来好复杂,古时候的人应该还不知道这种东西吧?”小华开始觉得普通的肥皂其实并不普通了。
“你是羡慕古人洗手可以偷懒吗?哈哈,其实早在六千年前,人们就已经懂得利用类似肥皂的东西了。古埃及和古罗马都有制作肥皂的记录。相传在某次祭祀活动中,雨水将动物身上的油脂和碱性的草木灰(植物燃烧后的残余物)混合了起来,结果得到了一种具有清洁作用的物质,这就是原始版的肥皂。后来人们就学会用动植物油脂和碱性物质混合制作肥皂的方法。”
“用来除油的肥皂竟然也是用油做的,难怪能和油亲近。那现在我们还是这么做肥皂的吗?”
“其实原理还是一样的,现在制作肥皂最重要的步骤还是油脂与强碱的反应,一般是甘油三酯(一种常见的油脂)和碱性的氢氧化钠反应,生成高级脂肪酸钠和甘油。这个过程被称为皂化反应。不过,你会发现现在市面上肥皂多了各种香味和功能,这是因为在制作肥皂时还添加了某些香料和其他具有特定功效,比如能够杀菌的物质。但肥皂最主要的功能其实还是清洁作用,藏在污渍里的病菌也会被里面的化学物质杀死或者被泡沫一起带走。”
“怪不得之前我没洗手吃东西就闹肚子了……以后我一定会好好洗手的!”小华十分坚定地向妈妈保证。
“现在,你可以放开吃自己最爱的鸡腿了。” 妈妈看着小华欣慰地笑了。
参考资料:
http://www.chemistryexplained.com/Ru-Sp/Soap.html#ixzz68buP2ZCa
作者:Mirror
审稿:吉鹏举,清华大学基础分子科学中心助理研究员