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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    穿越古今的表面活性劑

                    2021-06-11 13:17:00

                      早在先秦時期,人們就知道用草木灰水來洗滌衣物。一般情況下,用堿洗滌衣物比單純用水洗更干凈,這是為什么呢?

                      我們吃飯的時候,有時不小心會弄臟衣服。粥漬等容易被水洗掉,而油漬不會被水洗掉。同樣是粘在衣服上的污物,米粥主要成分是淀粉,淀粉中有不少由氫原子和氧原子組成的羥基,它容易與水相親,所以水容易把米粥從織物上洗下來。而粘在衣服上的油漬與水不相親,水無法與油污相結合,所以難以把油脂分子與織物纖維分離。

                      如果水里有堿存在,情況就有很大的不同了。堿能與油脂分子發生化學反應,使油脂水解成為脂肪酸和甘油,脂肪酸與堿溶液中的鈉離子或鉀離子一起被稱為脂肪酸鹽。

                      原來的油脂分子是長長的一條,兩端都是“親油的”(或者說“疏水的”)的基團?,F在,由于堿的作用也就是氫氧根的作用把油脂分子斷開了,形成的脂肪酸鹽一端具有極性的羧酸基是親水的,另一端的碳鏈卻是親油的。于是脂肪酸鹽就成為水與油之間的媒介,油漬就有可能脫離織物纖維,分散到水中去。

                      這種一端親水另一端親油的脂肪酸鹽,就是肥皂的主要成分。像脂肪酸鹽這樣在兩端具有不同的親水或疏水功能的基團的分子,如果分散在水里,就會使水的性質發生一些變化。這種物質稱為表面活性劑?,F在我們使用的洗衣粉、洗衣液、洗手液、洗頭膏、洗潔精等等,其主要成分各種各樣,但是它們有共同的特點,那就是都有一端親水另一端疏水的化學結構。換句話說,它們都是表面活性劑。

                      我們如今所使用的表面活性劑都是人工合成的,其實在很早以前,我們的祖先就懂得利用天然的表面活性劑進行洗滌。皂莢樹的體內就含有皂莢皂苷這一天然表面活性劑。我們的先人把皂莢的果實搗爛,制成丸來洗滌衣裳,效果很好。

                      含有天然表面活性劑的還有無患子。無患子一名肥珠子。宋代莊季?!峨u肋編》稱:“浙中少皂莢,澡面衣,皆用肥珠子?!訄A黑肥大,肉亦厚,膏潤于皂莢,故一名肥皂?!边@是目前能夠找到的“肥皂”一詞最早的來歷。近代,用脂肪和氫氧化鈉反應制成的以脂肪酸鈉為主要成分的洗滌用品“soap”,從西方傳入中國,翻譯時就采用了原有的“肥皂”一詞。

                      堿性洗滌劑一般會對織物特別是絲、毛等化學成分為蛋白質的織物造成損害,所以,洗滌衣物盡可能采用堿性較小的,甚至接近于中性的洗滌劑。對于工業機械,由于平時用機油潤滑,滿是油污,在清洗時索性用“火堿”即氫氧化鈉清洗。眾所周知,氫氧化鈉才是真正的強堿。家庭中油污很重的地方,如廚房的抽油煙機,在清洗時也要用堿性較強的洗滌劑才容易清洗干凈。

                      上面所說的方法,對付的一般是油性的污物;如果是堿性的污物,普通的洗滌劑就不適用了。例如,水瓶的污垢主要是碳酸鈣,廁所的馬桶里會有尿堿,這些都是堿性污物。清洗這些污垢需要用酸性溶液,而且在選用的時候,還要考慮不能對容器本身產生損害。

                      對于陶瓷馬桶,不妨用強酸性物品。一般的潔廁劑就含有酸性很強的鹽酸,使用的時候注意不要接觸自己的皮膚。對于水壺里的水垢,可使用市售的除垢劑,它們的酸性較弱。

                      需要注意的是,這些酸性清潔用品不要與以清洗油污為目的的洗滌劑混用?;煸谝黄饡档褪褂眯?,得不償失。尤其不要與含次氯酸鹽的消毒劑混在一起。因為酸與次氯酸鹽發生化學反應會產生氯氣,對呼吸系統有極大傷害,那就麻煩了。

                    本文來自《科學畫報》

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