Science >> Wetenschap & Ontdekkingen >  >> Chemie

De wetenschap achter wasmiddelen:hoe ze de spanning op het wateroppervlak verminderen

Door Athena Hessong Bijgewerkt op 24 maart 2022

Kwangmoozaa/iStock/GettyImages

Wasmiddelmoleculen hebben een zeer slimme eigenschap:het ene uiteinde is hydrofiel, of waterminnend, en het andere uiteinde hydrofoob, oftewel afgestoten door water. Door deze dubbele aard kan wasmiddel zowel water als olie aantrekken, waardoor het uw wasgoed kan reinigen. Het is ook zeer effectief in het verminderen van de oppervlaktespanning van water door watermoleculen uit elkaar te duwen met het hydrofobe uiteinde van het wasmiddelmolecuul.

Watermoleculen en oppervlaktespanning

Watermoleculen en oppervlaktespanning

Water heeft unieke eigenschappen waardoor het aan het oppervlak ‘plakkerig’ wordt. Elk individueel watermolecuul heeft één groot zuurstofatoom en twee kleinere waterstofatomen. De waterstofatomen hebben een licht positieve lading, waardoor het hele watermolecuul polair is. Net als kleine magneten trekken de waterstofatomen de zuurstofatomen van andere watermoleculen aan, waardoor tijdelijke waterstofbruggen in het water ontstaan.

Elk watermolecuul ervaart vanuit elke richting een aantrekkingskracht van andere watermoleculen, maar watermoleculen aan het oppervlak hebben geen moleculen boven het oppervlak die eraan kunnen trekken. Deze watermoleculen hebben meer trekkracht van het water eronder dan van het oppervlak erboven. Door dit krachtverschil worden de watermoleculen aan het oppervlak dichter bij elkaar gepakt dan ze zich in de vloeistof bevinden. De dunne, dichte laag moleculen veroorzaakt het fenomeen dat oppervlaktespanning wordt genoemd.

Wasmiddel en zeep

Wasmiddel en zeep

Wasmiddel en zeep zijn chemisch vergelijkbaar, behalve de olie die erin zit. Veel zepen gebruiken natuurlijke vetten, terwijl wasmiddelen geraffineerde aardolie gebruiken. Zeep- en wasmiddelmoleculen hebben twee uiteinden die fungeren als een brug tussen watermoleculen en vetmoleculen (vet). Hierdoor kan de zeep of het wasmiddel zich aan het vet van een vuile vaat hechten en het andere uiteinde van het wasmiddelmolecuul gebruiken om zich vast te hechten aan het water dat moet worden weggespoeld.

Wasmiddel en zeep breken de oppervlaktespanning

Wasmiddel en zeep breken de oppervlaktespanning

De twee uiteinden van wasmiddelmoleculen zorgen ervoor dat het de oppervlaktespanning van water kan doorbreken. Het uiteinde van het wasmiddelmolecuul dat zich aan vet (vet) hecht, stoot watermoleculen af. Het staat bekend als hydrofoob, wat ‘watervrezend’ betekent. Door te proberen weg te bewegen van de watermoleculen, duwen de hydrofobe uiteinden van de wasmiddelmoleculen zich naar het oppervlak. Dit verzwakt de waterstofbruggen die de watermoleculen aan het oppervlak bij elkaar houden. Het resultaat is een breuk in de oppervlaktespanning van het water.