كيف يكسر المنظف التوتر السطحي؟

تتمتع جزيئات المنظف بخاصية ذكية جدًا ، حيث يكون أحد طرفيها محبًا للماء أو محبًا للماء ، والآخر كاره للماء أو يطرده الماء. تسمح هذه الطبيعة المزدوجة للمنظف بجذب كل من الماء والزيت ، مما يمنحه قدرته على تنظيف ملابسك. كما أنها فعالة جدًا في تقليل التوتر السطحي للماء عن طريق دفع جزيئات الماء بعيدًا عن طريق الطرف الكارهة للماء لجزيء المنظف.

يتمتع الماء بخصائص فريدة تجعله "لزجًا" على السطح. يحتوي كل جزيء ماء فردي على ذرة أكسجين كبيرة واثنين من ذرات الهيدروجين الأصغر. تحمل ذرات الهيدروجين شحنة موجبة قليلاً ، مما يجعل جزيء الماء بأكمله قطبيًا. مثل المغناطيسات الصغيرة ، تجذب ذرات الهيدروجين ذرات الأكسجين من جزيئات الماء الأخرى ، مما يخلق روابط هيدروجينية مؤقتة داخل الماء.

يختبر كل جزيء ماء سحبًا من جزيئات الماء الأخرى من كل اتجاه ، لكن جزيئات الماء الموجودة على السطح لا تحتوي على جزيئات فوق السطح لسحبها. تتمتع جزيئات الماء هذه بسحب أكبر من الماء الموجود أسفلها أكثر من السطح أعلاه. هذا الاختلاف في القوة يجمع جزيئات الماء على السطح معًا بشكل أقرب مما هي عليه داخل السائل. تنتج الطبقة الرقيقة والكثيفة من الجزيئات ظاهرة تسمى التوتر السطحي.

المنظفات والصابون متشابهان كيميائيا ، باستثناء الزيت الموجود فيهما. تستخدم العديد من أنواع الصابون الدهون الطبيعية بينما تستخدم المنظفات البترول المكرر. جزيئات الصابون والمنظفات لها طرفان يعملان كجسر بين جزيئات الماء وجزيئات الشحوم (الدهون). يسمح ذلك للصابون أو المنظف بالتقاط الشحوم من طبق متسخ واستخدام الطرف الآخر من جزيء المنظف للتشبث بالمياه المراد غسلها.

نهايات جزيئات المنظف تجعلها قادرة على اختراق التوتر السطحي للماء. نهاية جزيء المنظف الذي يرتبط بالدهون (الشحوم) يصد جزيئات الماء. يُعرف باسم مسعور ، بمعنى "الخوف من الماء". بمحاولة الابتعاد عن جزيئات الماء ، تدفع الأطراف الكارهة للماء لجزيئات المنظف إلى السطح. هذا يضعف الروابط الهيدروجينية التي تربط جزيئات الماء معًا على السطح. والنتيجة هي كسر في التوتر السطحي للماء.