úvod
Mastnú škvrnu na tričku samotná voda neumyje. Stačí však kúsok mydla alebo kvapka prostriedku na riad a škvrna zmizne. V dedinách so studňami však ľudia poznajú aj opak: v tvrdej vode mydlo slabo pení a na vani zostáva sivý povlak. V tejto lekcii zistíš, ako umývanie funguje z pohľadu chémie.
teória
Ako mydlo umýva
Tuk je nepolárny a vo vode sa nerozpúšťa. Mydlo je sodná alebo draselná soľ mastnej kyseliny. Jeho molekula má dve časti: nabitú hlavičku −COO⁻, ktorá má rada vodu, a dlhý uhľovodíkový chvost, ktorý má rád tuk. Chvosty sa zapichnú do kvapky tuku, hlavičky zostanú vonku vo vode. Pri trení sa obalená kvapka, micela, odtrhne od látky a voda ju odplaví. Micely sa navzájom odpudzujú, lebo majú na povrchu rovnaký záporný náboj, a tak sa tuk znova nezlepí. Ako sa mydlo varí z tuku, ukazuje lekcia Lipidy.
Látky, ktorých molekula má časť milujúcu vodu a časť milujúcu tuk, sa volajú tenzidy. Okrem mydiel sú to saponáty, syntetické tenzidy v prostriedkoch na riad, šampónoch a pracích práškoch.
vyskúšaj si
Ako mydlo umýva
Krok 1 z 5: Na vlákne látky je kvapka tuku. Opláchneme ju len vodou.
0 / 0Červená hlavička je nabitá skupina −COO⁻, ktorá má rada vodu, čiara je uhľovodíkový chvost, ktorý má rád tuk.
Čo sa stane s tukom?
teória
Tvrdá voda
Voda zo studne alebo z vodovodu v krasových oblastiach obsahuje veľa rozpustených vápenatých a horečnatých solí. Takej vode hovoríme tvrdá voda. Ióny vápnika a horčíka sa spoja s mydlom do nerozpustných solí, ktoré sa usadia ako sivý povlak, a mydlo stráca účinnosť. Pri varení sa z tvrdej vody vylučuje vodný kameň, hlavne uhličitan vápenatý, ktorý sa usádza v kanviciach a práčkach. Odstráni sa kyselinou, napríklad octom alebo kyselinou citrónovou, ako ukazuje lekcia Kyseliny. Saponáty s vápnikom a horčíkom zrazeniny netvoria, preto umývajú aj v tvrdej vode.
teória
Čo je v pracom prášku
- tenzidy, ktoré uvoľnia mastnú nečistotu,
- enzýmy, ktoré štiepia škvrny z bielkovín, tukov a škrobu už pri nízkej teplote (lekcia Enzýmy),
- bielidlo s aktívnym kyslíkom, ktoré vo vode uvoľňuje peroxid vodíka a oxiduje farebné škvrny,
- zmäkčovadlá vody, ktoré viažu vápenaté a horečnaté ióny,
- optické zjasňovače, ktoré pohlcujú ultrafialové svetlo a vyžarujú modré, takže biela vyzerá belšie,
- vonné látky.
teória
pH čistiacich prostriedkov
Čistiace prostriedky majú rôzne pH podľa toho, čo majú čistiť. Odstraňovače vodného kameňa a niektoré čističe WC sú kyslé, rozpúšťajú uhličitany. Mydlo a prací prášok sú zásadité. Čistič odpadov je silno zásaditý, obsahuje hydroxid sodný, ktorý rozkladá vlasy a tuk. Chlórové bielidlá obsahujú chlórnan sodný. Silno kyslé a zásadité prostriedky sú žieravé, pracuje sa s nimi v rukaviciach. Ako sa pH meria, ukazuje lekcia Indikátory a pH.
Pozor: chlórové bielidlo sa nikdy nemieša s kyslým čistiacim prostriedkom ani so čpavkom. Uvoľňuje sa jedovatý plyn. Viac v lekcii Nebezpečné látky doma a v prírode.
Laboratórna práca: Mydlá. Do troch skúmaviek nalej destilovanú vodu, vodu z vodovodu a vodu s rozpusteným chloridom vápenatým. Do každej pridaj rovnaké množstvo mydlového roztoku, zatras a porovnaj výšku peny. Do štvrtej skúmavky s mydlovým roztokom kvapni fenolftaleín. V tvrdej vode bude peny najmenej a fenolftaleín sa sfarbí fialovoružovo, lebo roztok mydla je zásaditý.
Mydlo umýva, lebo má dve tváre: jednou drží tuk, druhou vodu. V mäkkej vode pení dobre, v tvrdej vode sa časť mydla minie na nerozpustný povlak. Vodný kameň odstrániš kyselinou, mastnotu zásaditým prostriedkom.
Druhy tenzidov
- Aniónové tenzidy majú zápornú hlavičku: mydlá s −COO⁻ a alkylbenzénsulfonáty a alkylsulfáty s −SO₃⁻ alebo −OSO₃⁻ v prostriedkoch na riad a pracích práškoch. Silno penia a dobre umývajú.
- Katiónové tenzidy majú kladnú hlavičku, často so štvorväzbovým dusíkom. Prilnú na záporne nabité vlákna a vlasy, a preto sú v avivážach a kondicionéroch. Niektoré ničia baktérie.
- Neiónové tenzidy nemajú náboj, ich hlavičku tvorí reťazec so skupinami −OH a éterovými kyslíkmi. Málo penia a nevadí im tvrdá voda.
V tvrdej vode prebieha 2 C₁₇H₃₅COO⁻ + Ca²⁺ → (C₁₇H₃₅COO)₂Ca, vzniká nerozpustné vápenaté mydlo. Kedysi sa voda zmäkčovala fosforečnanmi, ktoré viazali vápnik. V riekach a jazerách však pôsobili ako hnojivo a spôsobovali eutrofizáciu: premnoženie rias a siníc, ktoré po odumretí spotrebujú pri rozklade kyslík. Európska únia preto fosforečnany v pracích práškoch pre domácnosti zakázala a nahradili ich zeolity a citráty.
rozšírenie Prečo sa mydlo kedysi varilo z popola
Ešte pred sto rokmi si ľudia na dedinách varili mydlo doma. Z popola z dreva vylúhovali vo vode lúh, roztok uhličitanu a hydroxidu draselného, a varili ho s lojom alebo masťou. Vzniklo mäkké draselné mydlo. Kto chcel tuhé mydlo, pridal kuchynskú soľ: tá mydlo vysolila a sodné ióny z nej vymenili draselné.
Slovo potaš, staré meno uhličitanu draselného, pochádza z angličtiny a znamená „popol z hrnca“. Podľa neho dostal meno aj draslík, po anglicky potassium.
teória
Časté chyby
- „Mydlo tuk rozpustí.“ Mydlo tuk nerozpustí, ale obalí do micel, ktoré voda odplaví.
- „Čím viac peny, tým lepšie čistí.“ Pena je len vzduch obalený tenzidom. Neiónové tenzidy v práškoch do umývačky penia málo, a predsa čistia výborne.
- „Vodný kameň sa odstráni mydlom.“ Vodný kameň je uhličitan vápenatý, rozpustia ho kyseliny, nie mydlo.
- „Čistiace prostriedky sa môžu miešať, budú silnejšie.“ Niektoré zmesi uvoľňujú jedovaté plyny, napríklad chlórové bielidlo s kyselinou.
Tenzidy a emulzie nájdeš aj v kozmetike, ktorej sa venuje ďalšia lekcia Kozmetika.