Мыло — это кислота или щёлочь, и как оно работает?

Что такое мыло?

В химии мыло — это соль жирной кислоты. Мыло в основном используется для стирки, купания и уборки. Мыло для очищения получают путём обработки растительных или животных масел и жиров сильно щелочным раствором. Жиры и масла состоят из триглицеридов; три молекулы жирных кислот присоединены к одной молекуле глицерина. Щелочной раствор, который часто называют щёлоком (хотя термин «щелочное мыло» относится почти исключительно к мылу, изготовленному с использованием гидроксида натрия), вызывает химическую реакцию, известную как омыление. В ходе этой реакции триглицеридные жиры сначала гидролизуются до свободных жирных кислот, а затем они соединяются со щёлочью, образуя сырое мыло — смесь различных мыльных солей, избытка жира или щёлочи, воды и высвобождённого глицерина. Глицерин является полезным побочным продуктом, который можно оставить в составе мыла в качестве смягчающего средства или выделить для других целей.

Как действует мыло?

Мыло является отличным моющим средством благодаря своей способности выступать в роли эмульгатора. Эмульгатор способен диспергировать одну жидкость в другой несмешиваемой жидкости. Это означает, что хотя масло (которое притягивает грязь) естественным образом не смешивается с водой, мыло может удерживать масло/грязь во взвешенном состоянии таким образом, что их можно удалить.

Органическая часть натурального мыла представляет собой отрицательно заряженную полярную молекулу. Её гидрофильная (водолюбивая) карбоксилатная группа (-CO2) взаимодействует с молекулами воды посредством ион-дипольных взаимодействий и водородных связей. Гидрофобная (водобоязненная) часть молекулы мыла — её длинная неполярная углеводородная цепь — не взаимодействует с молекулами воды. Углеводородные цепи притягиваются друг к другу дисперсионными силами и группируются вместе, образуя структуры, называемые мицеллами. В этих мицеллах карбоксилатные группы образуют отрицательно заряженную сферическую поверхность, а углеводородные цепи находятся внутри сферы. Поскольку мицеллы мыла заряжены отрицательно, они отталкиваются друг от друга и остаются диспергированными в воде.

Жир и масло неполярны и нерастворимы в воде. Когда мыло и загрязняющие масла смешиваются, неполярная углеводородная часть мицелл разрушает неполярные молекулы масла. Затем образуется другой тип мицелл, с неполярными загрязняющими молекулами в центре. Таким образом, жир, масло и прикреплённая к ним «грязь» захватываются внутри мицеллы и могут быть смыты.

Мыло — это кислота или основание?

Мыло не является полностью кислотой или основанием — это основная соль. Оно представляет собой сочетание слабой кислоты и сильного основания. Когда кислота и основание соединяются в определённом количестве, они образуют соль и воду. А когда в составе соли преобладает более сильное основание, она проявляет основные свойства.

Мыло — это сильная или слабая кислота/основание?

Мыло имеет слабощелочную природу. Хотя при изготовлении мыла используются сильные основания, слабые кислоты, участвующие в реакции, в определённой степени нейтрализуют их действие. При измерении pH-полоской большинство видов мыла показывают pH 9-10, тогда как сильные основания имеют значение 12-14 по шкале pH.