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肥皂調解員

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今天,媽媽做了小華最愛的雞腿,饑腸轆轆的小華聞到香味,還沒放下書包就等不及用手拿起雞腿吃了起來。媽媽看到了趕忙上前問道,“小華,你洗過手了嗎?”
“還沒……”小華心虛地說,但還是舍不得放下手中的雞腿。
“那就趕緊先去洗手,記得要用肥皂?!眿寢尨叽俚?。
“可是媽媽,用水就行了吧,為什么要用肥皂?”想偷懶的小華只想用水隨便沖沖。
“那你試試只用水洗看看?”說完,他們來到了洗手池前。小華打開水龍頭,開始洗手,但洗完后卻發現手還是油油的。
“你再抹上肥皂試試?”媽媽說著將肥皂遞給小華。
隨著手上的泡沫被水沖走,小華明顯感覺到手變干凈了。
“還是肥皂厲害,但是為什么肥皂能把油帶走,水就不行呢?”小華這次是認真地想知道這背后的原理。
“這是因為油脂分子有自己的偏好,它們不喜歡和水分子一起玩兒,所以油和水就沒法打成一片,也就是不相溶。而肥皂的主要成分——高級脂肪酸鈉則是一位優秀的調解員,被稱為表面活性劑。還有其他洗滌劑比如洗潔精、洗衣粉,能夠清潔各種污漬,都是多虧表面活性劑在中間幫忙,讓油脂分子和水分子能夠融洽相處?!?/div>
“那這個肥皂里的調解員是怎么幫忙的呢?”
“要了解一種物質的特點,可以從它的微觀結構出發。構成肥皂的高級脂肪酸鈉分子就好比一只蝌蚪,有一個喜歡接近水,也就是親水的頭部,叫做羧基。后面拖著一條長長的尾巴,由碳原子和氫原子構成,叫做烴基。和頭部相反,這條尾巴喜歡親近油脂,但不喜歡和水接觸,也就是具有親油疏水的特點。當肥皂分子遇到油脂時,就會積極地用尾巴拉住油脂分子,隨著油脂周圍的肥皂分子越聚越多,油脂分子就被包裹起來,形成一種叫做微團的結構,一起離開被油污弄臟的表面。在微團中,肥皂分子親油的尾巴朝向油脂所在的內側,而親水的頭部則向外靠近水分子。一個個微團就像是一個個膠囊,包裹著油脂再被水流帶走?!?nbsp;
“原來是高級脂肪酸鈉在幫忙,這個名字聽起來好復雜,古時候的人應該還不知道這種東西吧?”小華開始覺得普通的肥皂其實并不普通了。
“你是羨慕古人洗手可以偷懶嗎?哈哈,其實早在六千年前,人們就已經懂得利用類似肥皂的東西了。古埃及和古羅馬都有制作肥皂的記錄。相傳在某次祭祀活動中,雨水將動物身上的油脂和堿性的草木灰(植物燃燒后的殘余物)混合了起來,結果得到了一種具有清潔作用的物質,這就是原始版的肥皂。后來人們就學會用動植物油脂和堿性物質混合制作肥皂的方法?!?/div>
“用來除油的肥皂竟然也是用油做的,難怪能和油親近。那現在我們還是這么做肥皂的嗎?” 
“其實原理還是一樣的,現在制作肥皂最重要的步驟還是油脂與強堿的反應,一般是甘油三酯(一種常見的油脂)和堿性的氫氧化鈉反應,生成高級脂肪酸鈉和甘油。這個過程被稱為皂化反應。不過,你會發現現在市面上肥皂多了各種香味和功能,這是因為在制作肥皂時還添加了某些香料和其他具有特定功效,比如能夠殺菌的物質。但肥皂最主要的功能其實還是清潔作用,藏在污漬里的病菌也會被里面的化學物質殺死或者被泡沫一起帶走?!?/div>
“怪不得之前我沒洗手吃東西就鬧肚子了……以后我一定會好好洗手的!”小華十分堅定地向媽媽保證。
“現在,你可以放開吃自己最愛的雞腿了?!?媽媽看著小華欣慰地笑了。
參考資料:
http://www.chemistryexplained.com/Ru-Sp/Soap.html#ixzz68buP2ZCa
作者:Mirror
審稿:吉鵬舉,清華大學基礎分子科學中心助理研究員
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