As moléculas de detergente têm uma propriedade muito inteligente, com uma extremidade hidrofílica, ou amante da água, e a outra hidrofóbica, ou repelida pela água. Esta natureza dupla permite que o detergente atraia água e óleo, o que lhe confere a capacidade de limpar a sua roupa. Também é muito eficaz na redução da tensão superficial da água, separando as moléculas de água com a extremidade hidrofóbica da molécula de detergente.
Moléculas de água e tensão superficial
A água possui propriedades únicas que a tornam "pegajosa" na superfície. Cada molécula de água individual tem um grande átomo de oxigênio e dois átomos de hidrogênio menores. Os átomos de hidrogênio mantêm uma carga ligeiramente positiva, tornando toda a molécula de água polar. Como minúsculos ímãs, os átomos de hidrogênio atraem os átomos de oxigênio de outras moléculas de água, criando ligações temporárias de hidrogênio na água.
Cada molécula de água experimenta uma atração de outras moléculas de água em todas as direções, mas as moléculas de água na superfície não têm moléculas acima da superfície para puxá-las. Essas moléculas de água têm mais atração da água abaixo do que da superfície acima. Essa diferença de força empacota as moléculas de água na superfície mais próximas do que dentro do líquido. A camada fina e densa de moléculas produz o fenômeno denominado tensão superficial.
Detergente e Sabonete
Detergente e sabão são quimicamente semelhantes, exceto pelo óleo que contêm. Muitos sabonetes usam gorduras naturais, enquanto os detergentes usam petróleo refinado. As moléculas de sabão e detergente têm duas extremidades que atuam como uma ponte entre as moléculas de água e as moléculas de graxa (gordura). Isso permite que o sabão ou detergente agarre a gordura de um prato sujo e use a outra extremidade da molécula de detergente para se prender à água para ser lavada.
Tensão da superfície de quebra de detergente e sabão
As duas extremidades das moléculas de detergente tornam-no capaz de romper a tensão superficial da água. O fim da molécula do detergente que se liga à gordura (graxa) repele as moléculas de água. É conhecido como hidrofóbico, que significa "medo de água". Ao tentar se afastar das moléculas de água, as extremidades hidrofóbicas das moléculas de detergente sobem para a superfície. Isso enfraquece as ligações de hidrogênio que mantêm as moléculas de água juntas na superfície. O resultado é uma quebra na tensão superficial da água.