Не задумывались ли вы над тем, почему мыло отмывает, а стиральный порошок отстирывает? – Если задумывались, но не знаете, то эта статья для вас. Так, почему? – Если вы далеки от химии, то все равно можете предположить, что этому способствуют какие-то вещества, содержащиеся и в мыле и в стиральном порошке. Эти вещества называются поверхностно-активными веществами, или просто ПАВ-ми. Посмотрите на состав стирального порошка. В перечне веществ вы обязательно обнаружите неионогенное ПАВ и анионоактивное ПАВ.

Как же действуют ПАВ? Ответ на этот вопрос нужно начинать с их молекулярного строения. В любой молекуле ПАВ присутствует химическая группа, которая может образовывать межмолекулярные связи с молекулами воды, поэтому она и называется гидрофильной. Она же придает растворимость в воде водорастворимым ПАВ.

Гидрофильная группа химически связана с длинной углеводородной цепочкой. Число атомов углерода в такой цепочке может доходить до двух десятков. Углеводородная цепочка не очень хорошо притягивает молекулы воды, поэтому она является гидрофобной частью молекулы ПАВ. С другой стороны, эта гидрофобная углеводородная цепочка очень хорошо притягивает, например, жидкие углеводороды, которые очень плохо растворяются в воде. Здесь действует старое алхимическое правило: подобное растворяется в подобном.

Если говорить более кратко, одна часть молекулы ПАВ притягивает молекулы воды, а другая – молекулы тех веществ, которые не растворяются в воде. Такое строение молекулы и определяет уникальные свойства поверхностно-активных веществ. Прежде всего, молекулы ПАВ стремятся концентрироваться на поверхности, причем они определенным образом ориентируются в поверхностном слое.

Например, если налить в воду, машинное масло, то, как известно,  масло образует на поверхности воды масляный слой. Если в воде содержались ПАВ, то их молекулы стремятся  занять места на поверхности раздела между слоем масла и водой, причем длинные углеводородные цепочки направлены в масляный слой, а гидрофильные химические группы обращены в воду.

Теперь представим, что на поверхности ткани находится нерастворимое в воде загрязнение. Отстирать такое загрязнение в чистой воде практически невозможно. Однако если оно контактирует не просто с водой, а с водным раствором ПАВ, то и его поверхность и саму ткань «облепляют» молекулы ПАВ. Они проникают и на край загрязнения, где оно контактирует с тканью и с водной средой. Проникая в эту область молекулы ПАВ словно «вклиниваются» между пятном и тканью, связь между загрязнением и тканью ослабевает благодаря тому, что между сближающимися молекулами ПАВ на очень коротких расстояниях начинают действовать силы отталкивания. В какой-то момент загрязнение отрывается от ткани и уносится, «облепленное» молекулами ПАВ вглубь водного раствора.

Вот так грязная ткань становится чистой благодаря физико-химическим процессам, происходящим с участием поверхностно-активных веществ.