Мыло натрия или калия соли жирных кислот, полученных из гидролиз жиров в химической реакции, называемой омыления .Каждая молекула мыла имеет давнюю углеводородную цепь, которую иногда называют ее «хвост», с карбоксилат ‘голова’. В воде, натрия или калия плавать свободно, оставляя отрицательно заряженные голову.
Мыло является отличным моющим средством из-за его способности выступать в качестве эмульгатора. Эмульгатор способна диспергирования одной жидкости в другой несмешивающихся жидкости. Это означает, что в то время как нефть (которая привлекает грязь), естественно, не смешивается с водой, мылом может приостановить масло / грязь таким образом, что он может быть удален.
Органической частью природного мыла отрицательно заряженные, полярные молекулы.Его гидрофильные (влаголюбивое) карбоксилат группы (СО 2 ) взаимодействует с молекулами воды с помощью ионно-дипольных взаимодействий и водородных связей. Гидрофобной (вода, богобоязненный) часть молекулы мыла, его длинными, неполярной углеводородной цепи, не взаимодействует с молекулами воды.Углеводородные цепи притягиваются друг к другу дисперсионных сил и кластер вместе, образуя структуры, называемые мицеллы . В этих мицелл, карбоксильные группы образуют отрицательно заряженные сферической поверхности, с углеводородной цепи внутри сферы. Потому что они отрицательно заряжены, мыльные мицеллы отталкиваются друг от друга и по-прежнему рассеяны в воде.
Жиры и масла являются неполярными и нерастворимые в воде.
Когда мыло и загрязнения масла смешать, неполярная часть углеводородных мицелл разбить неполярные молекулы масла. Другой тип мицелл затем формирует с неполярными молекулами загрязнения в центре. Таким образом, жир и масло, и «грязь», связанных с ними поймали внутри мицеллы и можно смыть.
Хотя мыло отличные моющие средства, они имеют недостатки. Как соли слабых кислот, они преобразуются минеральных кислот в свободные жирные кислоты:
CH 3 (CH 2 ) 16 CO 2 - Na + + HCl → CH 3 (CH 2 ) 16 CO 2 H + Na + + Cl -
Эти жирные кислоты менее растворимы, чем соли натрия или калия и образуют осадок или мыльную пену. В связи с этим, мыла неэффективны в кислой воде. Кроме того, мыло образует нерастворимые соли в жесткой воде, такие как вода, содержащая магний, кальций, или железа.
2 CH 3 (CH 2 ) 16 CO 2 - Na + + Mg 2 + → [CH 3 (CH 2 ) 16 CO 2 - ] 2 Mg 2 + + 2 Na +
Нерастворимых солей образует ванну кольца, оставить фильмов, которые уменьшают блеск волос и серый / шероховатой текстиль после многократных стирок. Синтетические моющие средства, однако, может быть растворимы в обеих кислых и щелочных растворов и не образуют нерастворимые осадки в жесткой воде. Но это уже другая история .