肥皂去污的科学原理是什么

有很多的人都会用肥皂洗衣服，因为用肥皂洗衣服可以去除污渍。下面为您精心推荐了肥皂去污的科学原理，希望对您有所帮助。

肥皂是高级脂肪酸的钠盐，它的分子可分为两部分：一部分是极性的羧基，它易溶于水，是亲水而憎油的，叫做亲水基;另一部分是非极性的烃基，它不溶于水而溶于油，是亲油而憎水的，叫做憎水基。例如：

当肥皂溶于水时，在水面上，肥皂分子中亲水的羧基部分倾向于进入水分子中，而憎水的烃基部分则被排斥在水的外面，形成定向排列的肥皂分子。这种高级脂肪酸盐层的存在，削弱了水表面上水分子与水分子之间的引力，所以肥皂可以强烈地降低水的表面张力，因而是一种表面活性剂。当肥皂在水中的浓度较低时，肥皂分子是以单分子形式存在的，这些分子聚集在水的表面，即亲水基团进入水中，憎水基团被排斥在水的外面。当水中肥皂的浓度逐渐增大时，水的表面上聚集的肥皂分子逐渐增多而形成单分子层。继续增大肥皂的浓度时，由于水的表面已被占满，水溶液内部的肥皂分子中憎水的烃基开始彼此靠范德华力聚集在一起，而亲水的`羧基包裹在外面，形成胶体大小的聚集粒子，称为胶束。肥皂的胶束呈球形，如图12-2。形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。达到临界胶束浓度时，水的表面已被占满，水的表面张力降至最低。超过了临界胶束浓度，再增大水中肥皂的浓度，只能增加溶液中胶束的数量。

在洗涤衣物时，肥皂分子中憎水的烃基部分就溶解进入油污内，而亲水的羧基部分则伸在油污外面的水中，油污被肥皂分子包围形成稳定的乳浊液。通过机械搓揉和水的冲刷，油污等污物就脱离附着物分散成更小的乳浊液滴进入水中，随水漂洗而离去。这就是肥皂的洗涤原理，如图12-3所示。

在临界胶束浓度前后，去污能力与肥皂的浓度有很大的关系：低于临界胶束浓度，去污能力随肥皂的浓度的下降而急剧下降;超过临界胶束浓度，去污能力几乎不能随肥皂的浓度而改变。其他的洗涤剂也是如此。

肥皂虽然具有优良的洗涤作用，但也还有一些缺点。例如，肥皂不宜在酸性或硬水中使用，因在酸性水中能形成难溶于水的脂肪酸，而在硬水中能生成不溶于水的脂肪酸钙盐和镁盐。这样不仅浪费肥皂，而且去污能力也大大降低。另外，生产肥皂要消耗大量的食用油脂。所以近年来，根据肥皂的洗涤原理，合成了许多具有表面活性作用的物质，这些物质就叫做合成表面活性剂，它不仅可供洗涤用，而且还有其他方面的用途。

最主要的原理在于它的分子结构。肥皂的主要成分是硬脂酸钠(，其分子形似蝌蚪或火柴杆。它的大“头”是极性的羧基，易溶于水，为亲水憎油基。它的长“尾”为非极性的羟基，与有机物互溶，为亲油憎水基(在化学上称为“相似相容原理”。当衣物上的油迹或污垢涂上肥皂，并机械摩擦之后，肥皂分子就浸润到衣物的缝隙，其亲油基拼命进入油迹颗粒内，与油污结合，而亲水基则死死赖在水中，油迹就被肥皂分子拉下水。油污下水后，由于肥皂分子的“两栖”结构还具有乳化作用，又变成类似牛奶、豆浆、农药乳剂似的水包油型乳状液，使污垢分散在水中而不再回到衣物上，最后经漂洗而除去，这就是肥皂去污的最主要作用。

表面活性剂的详细去污机理比较复杂，有渗透、浸润、乳化、分散、发泡、增溶等多种作用，但大多与分子的两栖结构有关，要系统地、全面地了解这方面的知识要学习表面化学。表面化学现已成为化学的一个分支学科。

制造肥皂，要消耗大量的动、植物油，而洗衣粉等合成洗涤剂，其原料是石油、硫酸、

十二烷基苯磺酸钠是典型的两栖分子。洗衣粉去污能力比肥皂强，适应性也比肥皂广。如肥皂有一天生弱点，即怕硬水。硬水中的钙、镁离子与肥皂发生反应生成硬脂酸钙(或硬脂酸镁)沉淀，破坏了其去污能力。而洗衣粉中的三聚磷酸钠能和硬水中的钙、镁离子生成一种可溶于水的络合物，因此不影响其除污垢的效果。

还有一种加酶洗衣粉，即在洗衣粉中再加入少量碱性蛋白酶，它的催化活性很强，衣服上的血迹、汗斑，以及其它由蛋白质与灰尘胶粘凝固而成的污迹遇到它，蛋白质就会水解成氨基酸，污迹的结构便产生松弛，膨胀而解体，稍加搓洗就会脱落。须注意的是，不能用它来洗羊毛、蚕丝等蛋白质纤维的织物以免纤维受到破坏。

洗衣粉种类繁多，可大致分为阴离子型、阳离子型、两性离子型和非离子型。要根据洗涤对象选择洗衣粉，且不能任意混用。

弄清肥皂分子“两栖性”及去污原理后，表面活性剂就出现了突破性进展，利用这一原理也开发出了五花八门的产品，足见科学研究的重要性。

1.在缝制质料较厚的衣物时，最好先把缝衣针插在肥皂里润滑一下，缝的时候就不会感到吃力了。

2.锅底的煤烟垢最难去除。如果使用之前在锅底涂上一层肥皂，用后再加以清洗，就可以减少锅底煤烟的积垢。

3.新绳子因为太硬不好使用时，可将其放在肥皂水中浸泡5分钟，绳子会变得柔软好用。

4.如果鞋子太紧，为防止脚跟受到损伤，可用肥皂擦擦脚跟，袜子上和皮肤上都沾一些，再轻轻按摩几下，脚跟便不会擦伤起泡了。

5.自己动手油漆家具或房间时，先在自己的手上和准备油漆物件的把手或开关上涂些肥皂，这样即使在油漆的过程中沾上了油漆，也很容易擦洗掉。

6.粉刷过墙壁的刷子，可放在肥皂水里浸泡一夜，第二天刷子就容易洗干净了。

7.在木箱或白布上写毛笔字时，不容易写得明显。如果在墨汁中加入少量的肥皂水，或者在要写字的地方用肥皂水擦一下，干后再用毛笔蘸墨书写，字迹就会清晰明显。

8.在糊壁纸的浆糊中加一点肥皂，不但能使壁纸容易裱糊，而且日后壁纸也不会因浆糊硬化而剥落。

9.手表金属壳上用肥皂涂后，再用布擦拭干净，可防止汗液侵蚀。

10.切割橡胶时，常会出现夹刀割不动的现象。只要在刀刃上涂一些肥皂，就可以毫不费力地将橡胶切割开来了。