Le molecole detergenti hanno una proprietà molto intelligente, con un'estremità idrofila, o amante dell'acqua, e l'altra idrofobica, o respinta dall'acqua. Questa doppia natura consente al detersivo di attirare sia l'acqua che l'olio, il che gli conferisce la sua capacità di pulire il bucato. È anche molto efficace nel ridurre la tensione superficiale dell'acqua allontanando le molecole d'acqua con l'estremità idrofoba della molecola detergente.
Molecole d'acqua e tensione superficiale
L'acqua possiede proprietà uniche che la rendono "appiccicosa" in superficie. Ogni singola molecola d'acqua ha un atomo di ossigeno grande e due atomi di idrogeno più piccoli. Gli atomi di idrogeno mantengono una carica leggermente positiva, rendendo polare l'intera molecola d'acqua. Come minuscoli magneti, gli atomi di idrogeno attraggono gli atomi di ossigeno da altre molecole d'acqua, creando legami idrogeno temporanei all'interno dell'acqua.
Ogni molecola d'acqua subisce un'attrazione da altre molecole d'acqua da ogni direzione, ma le molecole d'acqua in superficie non hanno molecole sopra la superficie per attirarle. Queste molecole d'acqua hanno più attrazione dall'acqua sottostante rispetto alla superficie sopra. Questa differenza di forza compatta le molecole d'acqua in superficie più vicine di quanto non siano all'interno del liquido. Lo strato sottile e denso di molecole produce il fenomeno chiamato tensione superficiale.
Detersivo e Sapone
Il detersivo e il sapone sono chimicamente simili, tranne che per l'olio in essi contenuto. Molti saponi utilizzano grassi naturali mentre i detersivi utilizzano petrolio raffinato. Le molecole di sapone e detersivo hanno due estremità che fungono da ponte tra le molecole d'acqua e le molecole di grasso (grasso). Ciò consente al sapone o al detersivo di afferrare il grasso da un piatto sporco e utilizzare l'altra estremità della molecola del detersivo per attaccarsi all'acqua da lavare via.
Tensione superficiale di rottura del detersivo e del sapone
Le due estremità delle molecole detergenti lo rendono in grado di sfondare la tensione superficiale dell'acqua. L'estremità della molecola detergente che si attacca al grasso (grasso) respinge le molecole d'acqua. È noto come idrofobico, che significa "paura dell'acqua". Tentando di allontanarsi dalle molecole d'acqua, le estremità idrofobe delle molecole di detersivo spingono verso la superficie. Questo indebolisce i legami idrogeno che tengono insieme le molecole d'acqua in superficie. Il risultato è una rottura della tensione superficiale dell'acqua.