Acqua, olio e sapone

Sappiamo tutti che con acqua e sapone si elimina lo sporco. Tanto dalle mani come dai piatti, dagli abiti e dalle superfici. Perché?

La ragione si trova nella composizione dei cosiddetti tensioattivi, contenuti nel sapone e nei detergenti.

Proviamo un semplice esperimento in due fasi.

Ci occorrono: un contenitore di vetro con il tappo (ad esempio un vasetto di marmellata vuoto e ben lavato) oppure una bottiglietta di plastica trasparente (sempre con il suo bravo tappo), 100 ml d’acqua e la stessa quantità di olio, un cucchiaio di detergente per piatti o sapone liquido.

PRIMA FASE

Procedimento:

  1. mettere l’acqua nel contenitore
  2. aggiungere l’olio
  3. tappare molto bene il contenitore
  4. scuotere con forza
  5. posare il contenitore
  6. osservare

Anche se all’inizio sembra che acqua e olio mi mescolino, dopo poco tempo si separano di nuovo. L’olio (più leggero dell’acqua) salirà tutto in superficie.

SECONDA FASE

Procedimento:

  1. aprire il contenitore
  2. aggiungere il detergente
  3. scuotere nuovamente il contenitore
  4. posare il contenitore
  5. osservare

Che cosa è successo?

Mentre è possibile mescolare l’acqua con altre sostanze, come il sale o lo zucchero e creare delle soluzioni (il sale e lo zucchero si sciolgono dentro l’acqua), non è possibile farlo con l’olio. Questo perché le molecole d’acqua si attraggono con forza tra loro e lo stesso fanno quelle dell’olio. Dopo essere state mescolate, si separano di nuovo e l’olio galleggia perché ha una densità inferiore.

La molecola di un detergente (sapone o detersivo) ha invece le caratteristiche per legarsi sia all’acqua che all’olio (cioè allo sporco) e crea un’emulsione. I detergenti contengono delle sostanze dette tensioattive. Sono costituite da una testa e una coda.

La testa ama legarsi all’acqua (è detta idrofila), mentre la coda la respinge (è idrofobica) ma ama legarsi al grasso dello sporco (si dice che è lipofila). Mentre lavorano insieme, teste e code del tensioattivo sollevano lo sporco e lo lasciano in sospensione nell’acqua. Quando risciacquiamo, cioè facciamo scorrere molta acqua pulita, tutte le particelle in sospensione vengono portate via.

Quando aggiungiamo il detergente e sfreghiamo (con una spugnetta o con le mani) le code si organizzano per tenersi lontane dall’acqua (perché la odiano) e lo fanno organizzandosi: si dispongono in cerchio formando una sfera, detta micella. Mettono le teste (che amano l’acqua) sulla parte esterna.

Sarà la micella a intrappolare lo sporco, che è idrofobico anche lui. Quindi allo sporco piacerà stare dentro la micella. Lo sporco si solleva dalla superficie, finisce dentro la micella e ci rimane intrappolato. A questo punto basterà fare scorre acqua pulita, cioè risciacquare) e tutte le micelle verranno eliminate, portando con sé lo sporco.

… e ora un po’ di inglese

In questa breve animazione dell’American Cleaning Institute vediamo come funzionano i tensioattivi (in inglese: surfactants).

American Cleaning Institute ® (ACI): Science of a Surfactant
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