石けんの洗浄作用の原理は高級脂肪酸ナトリウム塩の効果にあります。 これらの塩は 2 つの成分に分けることができます。1 つの部分は水に可溶な極性親水基 COONa で構成され、もう 1 つの部分は水をはじいて親油性を持つ非極性疎水鎖 R で構成されています。 衣類を洗濯すると、石鹸分子の疎水鎖が油やグリースに溶け込み、親水性のカルボン酸基が周囲の水中に広がります。 オイルまたはグリースは石鹸分子に囲まれ、安定したエマルションを形成します。 機械的な摩擦と水ですすぐことによって、汚れと油が表面から分離され、水中でより小さなエマルジョン液滴に分散し、その後すすぎ水とともに除去されます。
石鹸洗浄オイルとグリースの原理
石鹸が水に溶けるとき、水面では石鹸分子の親水性のカルボン酸部分が水分子の中に進入しようとするのに対し、疎水性の炭化水素鎖は反発して水の外に留まり、石鹸分子の配向配列が形成されます。 この高級脂肪酸塩の層の存在により、水表面上の水分子間の引力が弱まり、石鹸が水の表面張力を大幅に低下させ、界面活性剤として作用します。
石鹸洗浄オイルとグリースの原理
水中の石鹸濃度が低い場合、石鹸分子は単一の実体として存在し、水の表面に集まり、水の中に入る親水基と外側に反発する疎水基を持ちます。 水中の石鹸濃度が徐々に増加すると、水の表面に集まる石鹸分子の数が増加して単層を形成します。 さらに、石鹸濃度が増加すると水の表面が飽和し、水溶液内の疎水性炭化水素鎖がファンデルワールス力によって集まり、親水性のカルボン酸基がそれらを包み込み、ミセルとして知られるコロイドサイズの凝集体を形成します。
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