肥皂的去污作用

天然油脂在碱性条件下水解可制得肥皂，通常是钠盐和钾盐。日常使用的肥皂是高级脂肪酸的钠盐——钠皂，其易于结块，能溶于水，制造成本低，含有70％的高级脂肪酸、0．2％～0．5％的盐及30％的水分。其加入香料及颜料就成为家庭用的香皂，加入甲苯酚或其他防腐剂就成为药皂。洗涤肥皂通常加入某些泡沫剂如松香酸钠来增加泡沫。

钾盐呈浆状而难以结块，称为软皂，其制造成本高，多用作洗发水和医用的乳化剂。

肥皂的去污功能是由高级脂肪酸盐的分子结构决定的。它的分子可分为两部分：一部分是极性的羧基，它易溶于水，是亲水而憎油的，叫作亲水基；另一部分是非极性的烃基，它不溶于水而溶于油，是亲油而憎水的，叫作憎水基。当肥皂溶于水时，在水面上，肥皂分子中亲水的羧基部分倾向于进入水分子中，而憎水的烃基部分则被排斥在水的外面，形成定向排列的肥皂分子。这种高级脂肪酸盐层的存在，削弱了水表面上水分子与水分子之间的引力，所以肥皂可以强烈地降低水的表面张力，因而是一种表面活性剂。当肥皂在水中的浓度较低时，肥皂分子是以单分子形式存在的，这些分子聚集在水的表面，即亲水基团进入水中，憎水基团被排斥在水的外面。当水中肥皂的浓度逐渐增大时，水的表面聚集的肥皂分子逐渐增多而形成单分子层。继续增大肥皂的浓度时，由于水的表面已被占满，水溶液内部的肥皂分子中憎水的烃基开始彼此靠范德华力聚集在一起，而亲水的羧基包裹在外面，形成胶体大小的聚集粒子，称为胶束。肥皂的胶束呈球形，如图14-1所示。形成胶束的最低浓度称为临界胶束浓度。达到临界胶束浓度时，水的表面已被占满，水的表面张力降至最低。如超过了临界胶束浓度，再增大水中肥皂的浓度，只能增加溶液中胶束的数量。

图14-1 肥皂的胶束与乳化作用

在洗涤衣物时，肥皂分子中憎水的烃基部分就溶解进入油污内，而亲水的羧基部分则伸在油污外面的水中，油污被肥皂分子包围形成稳定的乳浊液。衣服上的油污用肥皂处理后，经摩擦、振动，便逐渐在附着物上移动，以至脱离，形成乳化油滴，悬浮在水中，随水流去，这就是肥皂的去污作用。

肥皂有很好的去污作用，但遇酸和硬水则不宜使用。因为肥皂遇酸形成难溶于水的高级脂肪酸，遇硬水中的Ca2＋、Mg2＋则生成难溶性盐沉淀，这不仅降低肥皂去污的能力，而且也损坏织物，使其变黄、变硬。