Cтирка
От химчистки вполне естественно будет перейти к стирке, что мы
и сделаем.
Стирка - физико-химический процесс, его главные “действующие
лица” - поверхностно-активные вещества. Молекулы таких веществ состоят
из двух частей - гидрофильной, т. е. имеющей сродство к воде, и
гидрофобной, которая с водой не взаимодействует, зато охотно вступает
в контакт с загрязняющими веществами, например с трудно отмываемыми
жирами и маслами. Эти группы - гидрофильные и гидрофобные - находятся
на разных концах длинной молекулы. Такие молекулы прикрепляются
своими гидрофобными концами к жирной поверхности, а гидрофильные
торчат наружу, словно иголки у ежа. Вода эти "иголки" хорошо смачивает,
она окружает такого "ежа", отрывает его от поверхности и уносит
прочь. Примерно так действуют и мыло, и стиральный порошок. А чтобы
поскорее удалить грязь с ткани или с наших рук, мы их трем губкой,
щеткой, друг о друга...
Коль скоро мыло - самое старое поверхностно-активное вещество,
с него и начнем.
Растворите в небольшом количестве воды немного мыла, добавьте в
пробирку раствор самодельного индикатора. В случае черноплодной
рябины окраска станет зеленой. Значит, среда щелочная. И в сам деле,
обычное мыло - натриевая соль жирных кислот: олеиновой, стеариновой,
например C17H37COONa (а жидкое мыло
- калиевая соль тех же кислот). При растворении в воде такие соли
гидролизуются, распадаются на кислоту и щелочь. Но жирные кислоты
слабые, а щелочи в данном случае сильные, поэтому раствор имеет
щелочную реакцию.
Раньше думали, будто мыло хорошо стирает и моет потому, что оно
образует щелочь. Оказалось, что дело вовсе не в этом. Напротив,
щелочь (например, стиральная сода) моет потому, что она соединяется
с жирами и образует в растворе поверхностно-активные вещества, подобные
мылу.
Между прочим, мыло не так уж сложно получить самим. Есть несколько
способов; вот один из них.
Приготовьте горячий концентрированный раствор стиральной соды,
налейте его в пробирку и постепенно, по каплям, добавляйте растительное
масло, пока оно не перестанет растворяться. Вместo масла можно взять
пчелиный воск. В полученный раствор насыпьте щепотку поваренной
соли. Так же поступают и на мыловаренных заводах - этот процесс
называют высаливанием. В обычной воде мыло растворяется, а вот в
соленой нет, поэтому после добавления соли твердое мыло всплывает
на поверхность и его легко отделить от раствора.
Сейчас мыло для стирки применяют все реже, а стиральные порошки
все чаще. В состав этих порошков входят поверхностно-активные вещества,
полученные синтетически. Поэтому их и называют синтетическими моющими
средствами.
Поставим такой опыт.
Разрежьте лоскут грязной ткани на три части и опустите каждый кусочек
в стаканы. В первый стакан налейте просто подогретую воду, во второй
- мыльный раствор, а в третий - раствор любого стирального порошка,
какой найдется дома. Слегка потрите лоскутки, ополосните их в чистой
воде, высушите и внимательно разглядите. Тот кусочек ткани, который
побывал в воде, стал ненамного чище. Лоскуток из мыльного раствора
заметно посветлел. Но самым чистым окажется тот кусочек ткани, который
вы извлекли из стакана с раствором стирального порошка.
Значит, синтетические моющие средства действуют более энергично,
чем обычное мыло.
У многих стиральных порошков есть еще одно ценное свойство: они
моют в любой воде - в мягкой, в жесткой, даже в морской. А мыло?
Возьмите обычную воду и добавьте к ней минеральной воды. Таким
образом вы сделаете воду жесткой, ведь жесткая вода тем и отличается
от мягкой, что содержит много солей кальция и магния - так называемых
солей жесткости. Вновь возьмите кусочек грязной ткани и попробуйте
выстирать его мылом в такой жесткой воде. Ничего у вас не выйдет
- даже пены не образуется. Соли жесткости вступают с мылом в реакцию,
образуются кальциевые и магниевые мыла, а они нерастворимы в воде.
И наше мыло теряет все свои полезные свойства. Но если в жесткой
воде растворить стиральный порошок, то он будет отстирывать грязь
почти так же, как прежде - жесткая вода ему не вредит. Поверхностно-активные
вещества, входящие в состав порошка, не взаимодействуют с солями
жесткости, а значит не теряют своих свойств.
В былые времена, когда мыло было предметом роскоши, для стирки
часто использовали другие, более доступные вещества, которые хотя
и в меньшей степени, но все же отстирывали грязь. Попробуйте и вы,
как действуют эти вещества.
Можете взять для опыта порошок горчицы или отвар фасоли но еще
лучше - корни некоторых растений, например примулы, вороньего глаза,
цикламена, куколи.
В этих корнях содержатся сапонины - вещества, обладающие моющим
действием (возможно, в старых книжках вы встречали такое выражение
- мыльный корень). Все эти природные вещества стирают, конечно,
хуже мыла, но вы без труда убедитесь, что они все же стирают.
Главу о моющих средствах закончим опытом, в котором добавляя поверхностно-активные
вещества и изменяя тем самым поверхностное натяжение воды, мы заставим
предмет двигаться по воде.
Из тонкой медной проволоки сделайте плоскую спираль в несколько
витков, слегка смажьте ее маслом или вазелином и очень осторожно
опустите на поверхность воды. Поверхностное натяжение воды не дает
спирали утонуть, а вода ее не смачивает. Теперь пипеткой аккуратно
капните в самую середину спирали одну каплю мыльного раствора. Спираль
сейчас же начнет вертеться. Растекаясь по поверхности, мыльный раствор
доходит до конца спирали, выходит из нее и развивает небольшую реактивную
тягу. Когда спираль остановится, капните мыльный раствор еще раз
- вращение возобновится.
Такая спираль может послужить прибором для определения поверхностной
активности различных жидкостей.
Замените мыльный раствор другим веществом - спираль станет двигаться
с другой скоростью. Если капнуть раствор поваренной соли, то кругового
движения не будет вовсе. А в растворе стирального порошка спираль
быстро утонет. Он смывает слой масла, который удерживает проволоку
на воде.
|