ผงซักฟอกทำลายแรงตึงผิวอย่างไร?

โมเลกุลของผงซักฟอกมีคุณสมบัติที่ชาญฉลาดมาก โดยที่ปลายข้างหนึ่งชอบน้ำ หรือชอบน้ำ และอีกข้างหนึ่งไม่ชอบน้ำ หรือถูกน้ำขับไล่ ลักษณะสองประการนี้ทำให้ผงซักฟอกดึงดูดทั้งน้ำและน้ำมัน ซึ่งทำให้สามารถทำความสะอาดเสื้อผ้าของคุณได้ นอกจากนี้ยังมีประสิทธิภาพมากในการลดแรงตึงผิวของน้ำโดยการผลักโมเลกุลของน้ำออกจากกันด้วยปลายโมเลกุลของสารซักฟอกที่ไม่ชอบน้ำ

น้ำมีคุณสมบัติพิเศษที่ทำให้ "เหนียว" ที่ผิวน้ำ โมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลมีอะตอมออกซิเจนขนาดใหญ่หนึ่งอะตอมและอะตอมไฮโดรเจนที่มีขนาดเล็กกว่าสองอะตอม อะตอมของไฮโดรเจนมีประจุบวกเล็กน้อย ทำให้โมเลกุลของน้ำทั้งหมดมีขั้ว เช่นเดียวกับแม่เหล็กขนาดเล็ก อะตอมไฮโดรเจนดึงดูดอะตอมออกซิเจนจากโมเลกุลของน้ำอื่น ๆ ทำให้เกิดพันธะไฮโดรเจนชั่วคราวภายในน้ำ

โมเลกุลของน้ำแต่ละโมเลกุลได้รับการดึงจากโมเลกุลของน้ำอื่น ๆ จากทุกทิศทาง แต่โมเลกุลของน้ำที่ผิวน้ำไม่มีโมเลกุลที่อยู่เหนือผิวน้ำให้ดึงมา โมเลกุลของน้ำเหล่านี้ดึงออกมาจากน้ำด้านล่างมากกว่าพื้นผิวด้านบน แรงที่แตกต่างกันนี้ทำให้โมเลกุลของน้ำที่พื้นผิวอยู่ใกล้กันมากกว่าที่อยู่ภายในของเหลว ชั้นโมเลกุลที่บางและหนาแน่นทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่าแรงตึงผิว

ผงซักฟอกและสบู่มีความคล้ายคลึงกันทางเคมี ยกเว้นน้ำมันในนั้น สบู่จำนวนมากใช้ไขมันธรรมชาติในขณะที่ผงซักฟอกใช้ปิโตรเลียมกลั่น โมเลกุลของสบู่และสารซักฟอกมีปลายทั้งสองข้างซึ่งทำหน้าที่เป็นสะพานเชื่อมระหว่างโมเลกุลของน้ำกับโมเลกุลไขมัน (ไขมัน) วิธีนี้ทำให้สบู่หรือสารซักฟอกจับไขมันจากจานสกปรก และใช้ปลายอีกด้านของโมเลกุลของผงซักฟอกจับกับน้ำเพื่อล้างออก

ปลายทั้งสองของโมเลกุลของผงซักฟอกทำให้สามารถทะลุผ่านแรงตึงผิวของน้ำได้ จุดสิ้นสุดของโมเลกุลของสารซักฟอกที่เกาะติดกับไขมัน (ไขมัน) จะขับไล่โมเลกุลของน้ำ เป็นที่รู้จักกันในชื่อไม่ชอบน้ำ หมายถึง "กลัวน้ำ" โดยการพยายามเคลื่อนตัวออกห่างจากโมเลกุลของน้ำ ปลายที่ไม่ชอบน้ำของโมเลกุลของผงซักฟอกจะดันขึ้นสู่ผิวน้ำ สิ่งนี้ทำให้พันธะไฮโดรเจนที่ยึดโมเลกุลของน้ำไว้ด้วยกันที่ผิวน้ำอ่อนลง ผลที่ได้คือแรงตึงผิวของน้ำแตก