Стирка
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.
