Dlaczego środki powierzchniowo czynne w plamach z mydła myją?

2019-06-23 08:46:27

Ilość adsorpcji na powierzchni wzrasta wraz ze wzrostem stężenia roztworu. Gdy stężenie osiągnie lub przekroczy określoną wartość, ilość adsorpcji nie wzrośnie. Te nadmierne cząsteczki środka powierzchniowo czynnego są nieuporządkowane lub występują w roztworze regularnie. Praktyka i teoria pokazują, że tworzą one asocjacje w roztworze, zwane micelami.

Cząsteczki środka powierzchniowo czynnego są cząsteczkami amfifilowymi z grupami hydrofilowymi i lipofilowymi. Woda jest silną cieczą polarną. Gdy środek powierzchniowo czynny rozpuszcza się w wodzie, zgodnie z zasadą podobieństwa polarności oraz różnicy polarności i odpychania, jego grupa hydrofilowa i woda są indukowane do rozpuszczenia w wodzie, a jej grupa hydrofilowa i woda odpychają i opuszczają wodę. W wyniku tego cząsteczki (lub jony) środka powierzchniowo czynnego są adsorbowane na dwufazowym interfejsie, co zmniejsza napięcie międzyfazowe między dwiema fazami. Im więcej cząsteczek (lub jonów) środka powierzchniowo czynnego jest zaadsorbowanych na interfejsie, tym bardziej maleje napięcie międzyfazowe.

Dlaczego więc mydło może zmyć plamy tłuszczu? Wynika to z „dwustronnego” charakteru surfaktantów. Skład mydła składa się z soli metalu kwasu tłuszczowego, która z jednej strony jest rozpuszczalna w wodzie, którą nazywamy „grupą hydrofilową”; z drugiej strony jest nierozpuszczalny w wodzie i rozpuszczalny w oleju, nazywamy go „grupą hydrofobową” lub „grupą lipofilową”. Ze względu na tę specjalną strukturę mydło może zanurzać się w wodzie na jednym końcu, a olej na drugim. W ten sposób woda wyciąga cząsteczkę mydła, cząsteczka mydła ponownie wyciąga olej i usuwa plamę oleju z ubrania!

Cząsteczki środka powierzchniowo czynnego mają zarówno grupy hydrofilowe, jak i lipofilowe, znane również jako amfifilowe. Ze względu na tę właściwość środków powierzchniowo czynnych micele mogą tworzyć się w wodzie w odpowiednich stężeniach: hydrofilowe głowy są przyciągane przez wodę na zewnątrz, a oleiste ogony są odpychane przez wodę i do wewnątrz. W procesie prania plama tłuszczu jest wciągana do wnętrza miceli przez grupę lipofilową, a cała micela jest usuwana przez wodę.

Jeśli są w środowisku oleistym, mogą tworzyć odwrotne micele, tj. Głowa jest w środku, a ogon na zewnątrz. Te micele odgrywają ważną rolę w kosmetykach.