不管清潔劑的名字叫什麼,氣味如何,價格是多少,它們的工作原理都是一樣的。洗衣粉利用分子間的引力,使髒東西脫離衣服並隨水一起被排走。
為了理解清潔劑是怎樣工作的,我們必須首先揭開水最奇特的秘密:它不擅長把東西弄濕。
你是否曾經把水倒在蠟紙上,然後發現水變成小水珠滾落下來?相似的事情會發生在很多種麵料上,隻是沒有這麼明顯。水基本上隻是停留在表麵,而不是滲透進去。如果你試圖去掉汙漬,水的這種特性就成了大問題。
水之所以會這樣,是因為它的“表麵張力”。表麵上的水分子對內部的水分子有很強的吸引力,使得水似乎有了一層“皮膚”。表麵張力使得水珠呈球形,也使得一些昆蟲能在池塘水麵上掠過,就像走在有彈力的固體地麵上一樣。
清潔劑分子看上去像小蝌蚪。“頭部”喜愛水,“尾巴”討厭水。
清潔劑的第一個任務就是減少水的表麵張力,這樣水就會很容易滲透進衣服裏麵,而不是變成小水珠滾落。液體或粉末狀清潔劑的一個主要化學物質是“表麵活化劑”,它能夠減弱水分子之間的吸引力。水形成的球體瓦解散開,滲透進髒衣服的麵料中。因此,清潔劑實際上把水變成了濕潤劑。
清潔劑的成分中,除了表麵活化劑外,還有增潔劑(經常是磷酸鹽),能夠使水軟化。此外,還有控製肥皂泡沫的化學物質,漂白劑和光亮劑,還有一種化學物質能夠防止髒東西在洗滌過程中重新粘到衣服上。清潔劑裏更少不了香水,使衣服散發出那些“春雨”和“海風”的味道。
那麼,清潔劑到底是怎樣使髒東西脫離衣服的呢?在顯微鏡下觀察褲子,棉質的褲子看上去就像意大利麵條工廠發生了大爆炸:纖維糾纏在一起,像是一團一團的意大利扁麵條。困在纖維中的是油汙顆粒,跟肉團一樣大。水自身能夠溶解掉鹽和糖,這一點你可以通過在熱水裏攪拌糖和鹽來驗證。因此我們說水是鹽和糖的良好溶劑。
但是,水不是油脂的良好溶劑。還記得那句老話嗎?油和水不相容。脂肪分子不能與水分子很好地結合,這就是為什麼油和醋製成的沙拉醬被搖晃幾秒鍾後就會分層。大部分的食物汙漬都很油膩,比如漢堡包的油脂、融化了的奶酪,蛋黃醬和巧克力棒,所以僅僅是水還不能夠把它們除掉。幸好我們有清潔劑!清潔劑中的表麵活化劑,通常是由石油化學產品製成的,它能夠溶解脂肪,因為表麵活化劑的分子與脂肪或油的分子十分相似。
表麵活化劑由長分子構成。這些分子看上去就像小蝌蚪,它有著圓圓的頭和窄窄的尾巴。每個分子的頭部都被水分子所吸引。(很多表麵活化劑的分子頭部都帶負電極,而水分子的一頭帶少量正電極。)因此,這些表麵活化劑的分子頭部是親水的。
另一方麵,表麵活化劑的分子尾巴是疏水的。這些尾巴的化學結構與油脂的很像,而油與水是不相容的。
因此,當把髒衣物扔進含有清潔劑的水裏時,表麵活化劑分子的尾巴會溶解在麵料的油汙中。這些油汙會逐漸變鬆弛而被分解。實際上,表麵活化劑分子包圍在油汙顆粒周圍,使其脫離衣服而進入水中。(洗衣機的震動能夠幫助汙漬變鬆散。)親水的分子頭部載著汙漬浮出衣服而後進入水中,就像是氦氣球一樣。洗衣機排水時,就把清潔劑和汙漬一塊排走了。那剩下的是什麼呢?就是幹淨的衣服了,分子間的引力像吸塵器一樣把衣服打掃幹淨了。
信息速遞
蛋白質汙漬,像血、奶和雞蛋,普通肥皂是洗不掉它們的。這就是為什麼要向清潔劑中加入特殊的酶,因為酶能分解蛋白質分子。