Нгуэн-Ким Май Тхи - Комично, как все химично! [Почему не стоит бояться фтора в зубной пасте, тефлона на сковороде, и думать о том, что телефон на зарядке взорвется]

Вот вам объяснение пенных ванн и мыльных пузырей. Мыльный пузырь, хоть и очень хрупкий, на самом деле на удивление стабильный, если подумать о том, что это полый шар из воды, и если учитывать, какое натяжение он испытывает. Поначалу это может показаться странным. Как жидкость может натягиваться? А так же, как пластмассовая линейка, когда вы ее сгибаете, так и вода под напряжением, когда, например, из нее пытаются выдуть пузырь. Мы говорим о так называемом поверхностном натяженииводы, с которым познакомимся ближе в главе 10 .

А пока представим себе, что на поверхности воды действуют силы, делающие ее чуть ли не твердой. Но теперь ее поверхность занимают ПАВы, делая подвижнее и эластичнее, если хотите. Из твердой пластмассовой линейки получается более мягкая, ее легче согнуть, не опасаясь сломать. Таким образом, ПАВы уменьшают поверхностное натяжение воды. Из-за этого вода деформируется в мыльные пузыри или в совсем мелкие, сильно изогнутые пузырьки, без которых пенные ванны были бы немыслимы.

Поскольку ПАВы амфифильны, то есть любят и то и другое, они выступают превосходным посредником между гидрофильными (вода) и гидрофобными веществами, такими как сало, грязь или бактерии. Когда мы моемся мыльным раствором, находящиеся в коже гидрофобные вещества могут включаться внутрь мицелл, а затем смываться водой. По тому же принципу действуют средства для стирки, бытовые моющие средства и зубные пасты. Вот так заурядно просто и при этом гениально.

Как же производят эти гениальные мини-булавки?

В давние времена мыло варили из масел и жиров с добавлением растительной золы. Лежащая в основе химическая реакция называется – понятное дело! – омылением. Исходное вещество – всегда жир. Жиры и масла в химии называются триглицеридами [12] Это молекула, состоящая из трех карбоновых кислот и глицерина. – Прим. науч. ред. , что означает: молекула жира – это соединение трех жирных кислот. Образование мыла определяют именно жирные кислоты, потому что они состоят из длинного гидрофобного хвоста и подвешенной на его конце кислотной группы, представляющей собой превосходную гидрофильную головку. Форма булавки тем самым как бы предопределена. Однако кислотные группы внутри триглицеридов соединены таким образом, что взаимодействие с водой невозможно. Так, жир или триглицерид можно представить себе как три булавки, связанные друг с другом через головки. Высвободить кислотные головки из этой связки можно, если ввести в игру щелочнойреагирующий компонент. Зола растений содержит калийные щелочные соли, а кислоты и щелочи реагируют между собой на раз-два.

Если жир с калийными солями разогреть, тройственный союз триглицеридов будет разрушен, и мы получим свободные жирные кислоты с омыленнымикислотными головками. Это значит, что кислотная группа теперь заряжена отрицательно (наподобие фторид-иона). А заряженные группы прекрасно находят общий язык с водой (почему – выясним в главе 10). Так из жиров получают моющие ПАВы.

Хозяйственное мыло по-прежнему делают по тому же принципу, только сегодня вместо растительной золы или калийных солей используют раствор едкого натра(NaOH). Это сильная щелочь, очень хорошо подходящая для омыления. Реакция срабатывает со всевозможными жирами. В хозяйственном мыле это традиционно дешевые жиры, такие как сало, свиные или костные. Звучит мерзко, но мыло получается безупречное.

Почему я все это рассказываю? А потому, что мне это кажется особенно интересным именно сейчас, когда натуральное мыло стало трендом: мыло из чистого кокосового или оливкового масла или же масла авокадо все больше набирает популярность. Мы переживаем возрождение традиционного рецепта приготовления мыла: чистые жиры омыляются с помощью едкого натра. Новомодное натуральное мыло чаще всего не что иное, как традиционное хозяйственное, только вместо свиного сала в нем приятные масла.И именно натуральное мыло, о котором реклама вещает, будто оно на 100 % на таком-сяком масле, по определению хозяйственное. Его химическое строение и химические свойства в высшей степени сродни хозяйственному мылу из свиного сала. Часто реклама натурального мыла обещает, что оно будет особенно мягко и бережно ухаживать за вашей кожей. Ясное дело, уже сами слова – кокос, оливки, авокадо – обещают мягкость и бережность. Но с химической точки зрения все выглядит совершенно иначе.