Lavagem. Experiência de química divertida em casa

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De limpeza a seco será natural passar à lavagem, o que faremos.

A lavagem é um processo físico e químico, seus principais atores são os tensoativos. As moléculas dessas substâncias consistem em duas partes - hidrofílicas, ou seja, com afinidade com a água, e hidrofóbicas, que não interagem com a água, mas entram em contato voluntariamente com poluentes, por exemplo, com gorduras e óleos difíceis de lavar . Esses grupos - hidrofílicos e hidrofóbicos - estão localizados em extremidades diferentes de uma longa molécula. Essas moléculas ligam suas extremidades hidrofóbicas à superfície oleosa, enquanto as hidrofílicas se projetam como agulhas em um porco-espinho. A água molha bem essas "agulhas", envolve esse "ouriço", arranca-o da superfície e leva embora. É assim que funcionam o sabão e o detergente para a roupa. E para tirar rapidamente a sujeira do tecido ou das mãos, nós os esfregamos com uma esponja, um pincel, um contra o outro ...

Como o sabão é o surfactante mais antigo, vamos começar com ele.

Dissolva um pouco de sabão em uma pequena quantidade de água, adicione uma solução de fenolftaleína ao tubo de ensaio. A cor ficará vermelho carmesim. Portanto, o ambiente é alcalino. De fato, o sabão comum é o sal de sódio dos ácidos graxos - oleico, esteárico, por exemplo, C₁₇H₃₅COONa (e o sabonete líquido é um sal de potássio dos mesmos ácidos). Quando dissolvidos em água, tais sais hidrolisam, decompõem-se em ácido e álcali. Mas os ácidos graxos são fracos e os álcalis, neste caso, são fortes, então a solução tem uma reação alcalina.

Costumava-se pensar que o sabão lava e lava bem porque forma álcali. Descobriu-se que não era esse o caso. Em contraste, um álcali (como carbonato de sódio) limpa porque se combina com gorduras e forma surfactantes semelhantes a sabão em solução.

A propósito, sabão não é tão difícil de conseguir. Existem várias maneiras; aqui está um dos eles. Prepare uma solução concentrada quente de carbonato de sódio, despeje em um tubo de ensaio e, aos poucos, gota a gota, adicione óleo vegetal até que não se dissolva mais. Em vez de óleo, você pode usar cera de abelha. Despeje uma pitada de sal de mesa na solução resultante. O mesmo acontece com as fábricas de sabão - esse processo é chamado de salga. Depois de adicionar sal, o sabão sólido flutua na superfície e é facilmente separado da solução.

Agora, o sabão para lavar é usado cada vez menos e os detergentes em pó são cada vez mais usados. Esses pós contêm surfactantes sintéticos. É por isso que eles são chamados de detergentes sintéticos.

Vamos colocar essa experiência. Corte um pedaço de pano sujo em três pedaços e mergulhe cada pedaço em copos. Despeje apenas água morna no primeiro copo, uma solução de sabão no segundo e uma solução de qualquer sabão em pó que você encontrar em casa no terceiro. Esfregue levemente os adesivos, enxágue-os com água limpa, seque e examine cuidadosamente. Aquele pedaço de pano que estava na água não estava muito mais limpo. Um pedaço de solução de sabão clareou visivelmente. Mas o mais limpo será o pedaço de tecido que você retirou do vidro com uma solução de sabão em pó. Isso significa que os detergentes sintéticos agem com mais vigor do que os sabonetes comuns.

Muitos detergentes em pó têm outra propriedade valiosa: eles lavam em qualquer água - macia, dura e até água do mar. E o sabonete?

Pegue água comum e dissolva um pouco de sal de cálcio ou magnésio nela. Você pode comprar sal amargo na farmácia, pode levar sal marinho seco (também é vendido em farmácias) ou uma solução de cloreto de cálcio. Assim, você tornará a água dura, porque a água dura difere da água mole por conter muitos sais de cálcio e magnésio - os chamados sais de dureza.

Mais uma vez, pegue um pedaço de pano sujo e tente lavá-lo com sabão em água tão dura. Nada sairá disso - nem mesmo espuma é formada. Os sais de dureza reagem com o sabão, formam-se sabões de cálcio e magnésio e são insolúveis em água. E nosso sabão perde todas as suas propriedades úteis.

Mas se você dissolver o sabão em pó em água dura, por exemplo, Lotus, ele lavará a sujeira quase da mesma forma que antes - a água dura não a prejudica. Os tensoativos que compõem o pó não interagem com os sais de dureza e, portanto, não perdem suas propriedades.

As soluções de sabão em pó, bem como as soluções de sabão em pó, podem ser alcalinas; neste caso, recomendam lavar algodão e linho, mas não lã ou seda. Porém, também existem agentes neutros, muitas vezes são produzidos não na forma de pós, mas na forma de líquidos; eles são bons para lã, seda e tecidos sintéticos. Em caso de dúvida se vale a pena lavar um suéter de lã com um ou outro pó, teste com fenolftaleína. A solução ficou vermelha - significa que contém álcali livre e é contra-indicada para lã, pois pode destruir as fibras. Mas se a solução permanecer incolor ou manchada um pouco, sinta-se à vontade para mergulhar itens de lã e seda nela.

Antigamente, quando o sabão era um item de luxo, muitas vezes eram usadas outras substâncias mais acessíveis para a lavagem, que, embora em menor quantidade, ainda lavavam a sujeira. Experimente e você, como essas substâncias funcionam. Você pode levar mostarda em pó ou uma decocção de feijão para o experimento, mas melhor ainda - as raízes de algumas plantas, por exemplo, prímula, olho de corvo, ciclâmen, berbigão. Essas raízes contêm saponinas - substâncias que têm efeito de lavagem (talvez em livros antigos você tenha encontrado essa expressão - raiz de sabão). Todas essas substâncias naturais lavam, é claro, pior do que sabão, mas você pode facilmente ter certeza de que elas ainda lavam.

Vamos terminar o capítulo sobre detergentes com um experimento no qual, adicionando surfactantes e assim alterando a tensão superficial da água, faremos um objeto se mover na água.

De um fio de cobre fino, faça uma espiral plana em várias voltas, unte-o levemente com óleo ou vaselina e abaixe-o com muito cuidado até a superfície da água. A tensão superficial da água impede que a espiral afunde e a água não a molha. Agora, com uma pipeta, pingue suavemente uma gota de água com sabão bem no meio da espiral. A espiral agora começará a girar. Espalhando-se sobre a superfície, a solução de sabão atinge o final da espiral, sai dela e desenvolve um pequeno impulso de jato. Quando a espiral parar, pingue a solução de sabão novamente - a rotação será retomada.

Essa espiral pode servir como um dispositivo para determinar a atividade superficial de vários líquidos. Substitua a solução de sabão por outra substância - a espiral se moverá em uma velocidade diferente. Se você deixar cair uma solução de sal de cozinha, não haverá nenhum movimento circular. E em uma solução de sabão em pó, a espiral afundará rapidamente. Ele lava a camada de óleo que prende o fio na água.

Autor: Olgin O.M.

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