Dlaczego się pieniMydło do rąkpianapo naciśnięciu?

W życiu detergenty do prania, żel pod prysznic i szampon to wszystko, czego potrzebujemy do codziennego czyszczenia. Występują w różnych typach. Niektóre mogą wytworzyć gęstą pianę pocierając dłonie, inne nie pienią się. Ludzie mają również różne preferencje, jeśli chodzi o wybór pomiędzy rodzajami bezpianiowymi i niepieniącymi. Dla większości miłośników piany pianka bogata i delikatna jest synonimem"czyste mycie". Ale czy wiesz, że za małymi bąbelkami kryje się wiele naukowych tajemnic?

Jak powstają bąbelki?

Piana jest z definicji układem dyspersyjnym utworzonym przez nierozpuszczalny gaz rozproszony w cieczy lub stopionym ciele stałym. Bąbelki są wszechobecne w życiu codziennym. Na przykład: jeśli potrząśniesz butelką z wodą mineralną, na wodzie mogą pojawić się przelotne bąbelki; jeśli dodasz trochę wody z mydłem do butelki, przekonasz się, że w porównaniu do"pęcherzyki wody"które wcześniej szybko pękły, pojawią się bąbelki wypełnione wodą z mydłem. Bąbelki powstałe w butelce utrzymują się dłużej i niełatwo je pęknąć. To samo dotyczy zabaw z dzieciństwa wielu ludzi"puszczać bańki".

Powodem, dla którego te dwa rodzaje bąbelków różnią się"długość życia"jest to, że są to różne przejawy"efekt drenażu". Wszyscy wiemy, że pod wpływem grawitacji woda będzie spływać w dół, zatem woda znajdująca się w zewnętrznej warstwie pianki będzie naturalnie spływać w dół. Jednakże, ponieważ niektóre substancje obecne w wodzie mydlanej mogą opierać się efektowi drenażu, piana wody mydlanej może utrzymywać się przez długi czas. istnieć.

Tajemniczą substancją w wodzie z mydłem, która jest w stanie oprzeć się efektowi drenażu, jest słynny środek powierzchniowo czynny, który ma dobrze znaną nazwę - przemysłowy MSG. Ma bogatą różnorodność, liczącą ponad 10 000 gatunków. Występuje w środkach owadobójczych, pestycydach, detergentach do prania, mydłach i szamponach. Dlatego ktoś kiedyś powiedział:"Gdyby nie było środków powierzchniowo czynnych, 90% pracowników branży chemicznej byłoby bezrobotnych."

Pod względem składu cząsteczki środka powierzchniowo czynnego mają typową strukturę dwukońcową: jeden koniec to grupa hydrofilowa i olejoodporna, łatwo rozpuszczalna w wodzie i nazywana jest grupą hydrofilową; drugi koniec jest lipofilowy i hydrofobowy. Grupa jest nierozpuszczalna w wodzie, ale rozpuszczalna w oleju i nazywa się ją grupą hydrofobową. Ta dwukońcowa struktura nadaje surfaktantowi funkcję czyszczącą. Grupy hydrofilowe surfaktantów silniej oddziałują z wodą, tworząc hydrofilową warstwę zewnętrzną, natomiast grupy hydrofobowe odpychają wodę, przez co cząsteczki surfaktantów są zorientowane w wodzie.

Piękno tego układu polega na tym, że osłabia on przyciąganie pomiędzy cząsteczkami wody i zmniejsza napięcie powierzchniowe wody. Mówiąc najprościej, może to nie tylko spowodować szybkie i całkowite zamoczenie ubrań, ale także sprzyjać rozpraszaniu i emulgowaniu plam oraz odpadaniu z powierzchni ubrań.

Gdy powierzchnia wody zostanie wypełniona środkami powierzchniowo czynnymi, napięcie powierzchniowe wody zmniejsza się do minimum, a inne cząsteczki surfaktantów przedostają się do roztworu, tworząc micele. Micele to niezliczone cząsteczki środka powierzchniowo czynnego ułożone w uporządkowany sposób, w skupienia kuliste lub w kształcie pręcika, z grupami hydrofilowymi skierowanymi na zewnątrz i grupami lipofilowymi skierowanymi do wewnątrz.

W procesie tworzenia pęcherzyków środki powierzchniowo czynne pełnią rolę środków spieniających i stabilizatorów piany. Po dodaniu środka spieniającego do roztworu wodnego jego grupa hydrofilowa i cząsteczki wody silnie się przyciągają i przemieszczają w kierunku warstwy wody; podczas gdy grupa hydrofobowa znajduje się w powietrzu lub wewnątrz pęcherzyków i jest ułożona kierunkowo na warstwie pośredniej lub powierzchni, zmniejszając w ten sposób napięcie międzyfazowe lub napięcie powierzchniowe. Środek spieniający sprzyja tworzeniu się drobnych pęcherzyków o równomiernym rozłożeniu i umiarkowanej wielkości porów oraz sprawia, że ​​pęcherzyki unoszą się i tworzą warstwę piany.