ทำไมสารลดแรงตึงผิวในสบู่จึงสามารถล้างคราบน้ำมันได้?

2019-06-22 16:46:27

ปริมาณการดูดซับบนพื้นผิวจะเพิ่มขึ้นตามความเข้มข้นของสารละลายที่เพิ่มขึ้น เมื่อความเข้มข้นถึงหรือเกินค่าที่กำหนด ปริมาณการดูดซับจะไม่เพิ่มขึ้น โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวที่มากเกินไปเหล่านี้มีความไม่เป็นระเบียบหรือมีอยู่ในสารละลายอย่างสม่ำเสมอ การปฏิบัติและทฤษฎีแสดงให้เห็นว่าสิ่งเหล่านี้ก่อให้เกิดความสัมพันธ์ในสารละลาย ซึ่งเรียกว่าไมเซลล์

โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวเป็นโมเลกุลของแอมฟิฟิลิกที่มีกลุ่มที่ชอบน้ำและไลโปฟิลิก น้ำเป็นของเหลวมีขั้วที่แข็งแกร่ง เมื่อสารลดแรงตึงผิวละลายในน้ำ ตามหลักการของความคล้ายคลึงกันของขั้วและความแตกต่างและแรงผลักของขั้ว หมู่ที่ชอบน้ำและน้ำจะถูกกระตุ้นให้ละลายในน้ำ และหมู่ที่ชอบน้ำและขับไล่น้ำและทิ้งน้ำไว้ เป็นผลให้โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิว (หรือไอออน) ถูกดูดซับบนส่วนต่อประสานแบบสองเฟส ซึ่งจะช่วยลดความตึงเครียดระหว่างส่วนสองเฟส ยิ่งโมเลกุล (หรือไอออน) ของสารลดแรงตึงผิวถูกดูดซับบนส่วนต่อประสานมากเท่าใด ความตึงของส่วนต่อผิวก็จะลดลงตามไปด้วย

แล้วทำไมสบู่ถึงล้างคราบไขมันได้? นี่เป็นเพราะธรรมชาติของสารลดแรงตึงผิว "สองด้าน" ส่วนประกอบของสบู่คือเกลือโลหะที่เป็นกรดไขมัน ซึ่งละลายได้ในน้ำที่ปลายด้านหนึ่ง เราเรียกว่า "กลุ่มที่ชอบน้ำ" อีกด้านมันไม่ละลายในน้ำและละลายได้ในน้ำมัน เราเรียกว่า "กลุ่มที่ชอบน้ำ" หรือ "กลุ่มไลโปฟิลิก" เนื่องจากโครงสร้างพิเศษนี้ สบู่จึงสามารถจุ่มลงในน้ำที่ปลายด้านหนึ่งและจุ่มน้ำมันที่ปลายอีกด้านหนึ่งได้ ด้วยวิธีนี้ น้ำจะดึงโมเลกุลของสบู่ โมเลกุลของสบู่จะดึงน้ำมันอีกครั้ง และดึงคราบน้ำมันออกจากเสื้อผ้า!

โมเลกุลของสารลดแรงตึงผิวมีทั้งกลุ่มที่ชอบน้ำและกลุ่มไลโปฟิลิก ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าแอมฟิฟิลิก เนื่องจากคุณสมบัติของสารลดแรงตึงผิว ไมเซลล์จึงสามารถเกิดขึ้นได้ในน้ำที่ความเข้มข้นที่เหมาะสม: หัวที่ชอบน้ำจะถูกดึงดูดออกไปด้านนอกด้วยน้ำ และหางที่เป็นมันจะถูกขับไล่ด้วยน้ำและเข้ามาด้านใน ในกระบวนการซักผ้า คราบไขมันจะถูกกลุ่มไลโปฟิลิกดึงเข้าไปด้านในของไมเซลล์ และขจัดคราบไขมันทั้งหมดด้วยน้ำ

หากพวกมันอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีน้ำมัน พวกมันจะก่อตัวเป็นไมเซลล์ผกผันได้ กล่าวคือ หัวอยู่ด้านในและหางอยู่ด้านนอก ไมเซลล์เหล่านี้มีบทบาทสำคัญในเครื่องสำอาง