شیمی تمیز کردن – قدرت فوق العاده صابون

خوب، زمانها در حال حاضر جالب هستند، اینطور نیست؟ من قرار نیست (خیلی) در مورد ویروس صحبت کنم (فیلمی ساخته می شود، حرف های من را علامت گذاری کنید)، زیرا بقیه اینطور هستند، و من یک اپیدمیولوژیست، ویروس شناس یا ایمونولوژیست یا در واقع به هیچ وجه نیستم. از راه دور واجد شرایط من شخصاً بر این عقیده هستم که در حال حاضر صحبت در مورد داروهای احتمالاً مرتبط حتی مفید نیست، با توجه به اینکه اطلاعات کافی در مورد تداخلات منفی احتمالی نداریم و اطلاعات قابل اعتمادی در مورد داروهای قدیمی‌تر مورد تبلیغ نداریم. .

به طور خلاصه، فکر می کنم بهتر است سکوت کنم و بخش پزشکی را به متخصصان بسپارم. ولی! من در مورد چیزی مرتبط می دانم. شنیدم میپرسی چیه؟ خب، این… صابون است! اما صبر کنید، قبل از اینکه خمیازه بکشید، صابون شگفت انگیز است. جذاب است. هم به معنای واقعی کلمه و هم به صورت مجازی تعداد زیادی از بیت های شیمی جالب را با تعداد زیادی از بیت های دیگر شیمی جالب پیوند می دهد. با من بمون، توضیح میدم

اول از همه، برخی از تاریخ (همچنین یک مورخ نیست، اما آن جمعیت باحال است، آنها مرا می بخشند) صابون قدیمی است. واقعاً، واقعاً، قدیمی است. شواهد باستان‌شناسی نشان می‌دهد که بابلی‌های باستان حدود 4800 سال پیش صابون درست می‌کردند – احتمالاً نه برای بهداشت شخصی، بلکه عمدتاً برای تمیز کردن ظروف پخت و پز. در اصل از چربی های پخته شده با خاکستر ساخته شده بود، و این تئوری عموماً بر این باور است که این کشف یک حادثه خوشحال کننده بود: خاکستر باقی مانده از آتش پخت و پز تمیز کردن قابلمه ها را بسیار آسان کرد و، بعداً برخی آزمایش ها، به چیزی رسیدیم که ممکن است امروز با احتیاط تشخیص دهیم. به عنوان صابون

صابون اولین بار برای تمیز کردن گلدان استفاده شد.

دلیل این کار این است که خاکستر قلیایی است. در واقع کلمه قلیایی از عربی گرفته شده است القلی، به معنی خاکستر کلسینه شده. این به این دلیل است که گیاهان، به ویژه چوب، فقط از کربن و هیدروژن ساخته نشده اند. پتاسیم و کلسیم نقش مهمی در متابولیسم درختان و گیاهان ایفا می کنند و در نتیجه هر دو به مقدار متوسطی در چوب یافت می شوند. هنگامی که آن چوب در دمای بالا می سوزد، ترکیبات قلیایی پتاسیم و کلسیم تشکیل می شود. اگر دما به اندازه کافی بالا رود، اکسید کلسیم (آهک) تشکیل می شود که حتی قلیایی تر است.

ممکن است در واقع این اصطلاح را شنیده باشید پتاس. این معمولاً به نمک هایی اشاره دارد که حاوی پتاسیم به شکل محلول در آب هستند. پتاس ابتدا با برداشتن خاکستر گیاه و خیساندن آن در آب در گلدان ساخته می شد و از این رو “خاکستر گلدان” نامیده می شد. و حدس بزنید کلمه پتاسیم را از کجا می آوریم؟ بله این عنصر خالص که بسیار واکنش پذیر است، تا سال 1870، هزاران سال پس از اینکه مردم برای اولین بار کشف کردند که ترکیبات آن چقدر مفید است، کشف نشد. و، و، چرا عنصر پتاسیم دارای نماد K است؟ آمده است از کالی، ریشه کلمه قلیایی.

منظورم را در مورد اتصالات ببینید؟

بوتیل اتانوات بوتیل اتانوات

چرا این واقعیت که خاکستر قلیایی است مرتبط است؟ خوب، برای پاسخ به آن باید به فکر چربی ها باشیم. از نظر شیمیایی، چربی ها استر هستند. استرها زنجیره‌ای از هیدروژن و کربن هستند که در جایی درون خود یک جفت اتم اکسیژن وجود دارد. مانند این (اتم های اکسیژن قرمز نشان داده شده اند):

اکنون، این تصویری از بوتیل اتانوات (با نام مستعار بوتیل استات – اتفاقاً بوی سیب می دهد) و نمونه کوتاهی از یک استر است. چربی ها معمولاً دارای زنجیره های بسیار طولانی تری هستند و سه تا از این زنجیره ها وجود دارد و بیت اکسیژن به ستون فقرات گلیسرول چسبیده است.

بنابراین، مواد غلیظ، روغنی و چرب که به عنوان چربی فکر می کنید یک تری گلیسیرید است: یک استری که از سه مولکول اسید چرب و گلیسرول (معروف به گلیسیرین، یاپ، همان مواد در پخت) تشکیل شده است. اما این همان بیت استری است که ما می‌خواهیم فعلاً روی آن تمرکز کنیم، زیرا استرها با قلیاها (و اسیدها در این مورد) در فرآیندی به نام هیدرولیز واکنش می‌دهند.

چربی ها استر هستند. سه زنجیره اسید چرب به یک “ستون فقرات” گلیسرول متصل هستند.

سرنخ در اینجا در نام است – “هیدرو” نشان دهنده آب – زیرا اتفاقی که می افتد این است که استر در جایی که آن اکسیژن ها (قرمز) هستند تقسیم می شود. در یک طرف آن شکاف، گروه COO از اتم ها یک یون فلزی (یا یک هیدروژن، اگر واکنش در شرایط اسیدی انجام شده باشد) به دست می آورند، در حالی که تکه دیگر مولکول به یک OH در انتهای آن ختم می شود. ما اکنون یک نمک کربوکسیلات (یا یک اسید کربوکسیلیک) و یک الکل داریم. به طور موثر، ما مولکول را به دو قسمت تقسیم کرده و انتهای آن را با اتم های آب مرتب کرده ایم.

هنوز با من؟ اینجاست که هوشمندانه می شود. پس از مخلوط کردن چربی با مواد قلیایی و تقسیم مولکول های چربی، دو چیز داریم: نمک های اسید چرب (زنجیره های هیدروکربنی مانند COO)Na+ در انتها) و گلیسرول. گلیسرول ماده بسیار مفیدی است (و به اندازه کافی خنده دار، ضد ویروسی است) اما ما آن را فعلا کنار می گذاریم، زیرا این بخش دیگری است که واقعا جالب هست.

کاری که ما در اینجا انجام دادیم این است که مولکولی را تولید کنیم که انتهای قطبی داشته باشد (بیت باردار، به عنوان مثال COONa+) و یک انتهای غیر قطبی (زنجیره بلند Cs و Hs). نکته اینجاست: مواد قطبی فقط با مواد قطبی دیگر مخلوط می شوند، در حالی که مواد غیر قطبی فقط با مواد غیر قطبی دیگر مخلوط می شوند.

ممکن است فکر کنید که این در حال فنی شدن است، اما صادقانه بگویم، اینطور نیست. تضمین می‌کنم که این را تجربه کرده‌اید: مثلاً فکر کنید اگر سس سالاد را با روغن و سرکه (که بیشتر آب است) درست کنید چه اتفاقی می‌افتد. روغن غیر قطبی روی آب قطبی شناور می شود و این دو با هم مخلوط نمی شوند. حتی اگر یک تکان خیلی خوب به آنها بدهید، بعد از چند دقیقه از هم جدا می شوند.

لایه روغن آبی تیره در این پاک کننده آرایش با لایه بی رنگ آبکی مخلوط نمی شود.

حتی لوازم بهداشتی مبتنی بر این اصل وجود دارد. این یک پاک کننده آرایش چشم و لب است که برای پاک کردن ریمل های مقاوم در برابر آب و رژلب های ماندگار طراحی شده است. دارای یک لایه روغنی و یک لایه مبتنی بر آب است. برای استفاده از آن، ظرف را به خوبی تکان می دهید و بلافاصله از آن استفاده می کنید. روغن موجود در مخلوط، هرگونه آرایش مبتنی بر روغن را پاک می کند، در حالی که قسمت آب، هر چیزی را که بر پایه آب باشد پاک می کند. اگر بطری را برای یک یا دو دقیقه بگذارید، دوباره به دو لایه ته نشین می شود.

اما زمانی که ما مولکول های چربی خود را شکستیم، مولکولی را تشکیل دادیم که می تواند با آن ترکیب شود هر دو انواع ماده یک سر با مواد روغنی مخلوط می شود و سر دیگر با آب مخلوط می شود. آن را به‌عنوان نوعی پل تصور کنید که دو چیز را به هم می‌پیوندد که در غیر این صورت هرگز به هم متصل نمی‌شدند (به پیوندهای تحت اللفظی مراجعه کنید!)

چند نام مختلف برای این نوع مولکول وجود دارد. وقتی در مورد غذا صحبت می کنیم، معمولاً از “امولسیفایر” استفاده می کنیم – اصطلاحی که در لیست مواد غذایی دیده اید. شناخته شده ترین نمونه احتمالاً لسیتین است که در زرده تخم مرغ یافت می شود. لسیتین دلیل این است که سس مایونز به این شکل است – این اجازه می دهد تا روغن و آب با هم ترکیب شوند و محصولی خوب و خامه ای ایجاد کنند که مخلوط می ماند، حتی اگر برای ماه ها در قفسه بماند.

هنگامی که ما در مورد صابون ها و مواد شوینده صحبت می کنیم، این مولکول های پیوسته را “سورفکتانت” می نامیم. کمتر احتمال دارد که این عبارت دقیق را در لیست مواد آرایشی دیده باشید، اما (اگر نگاه کرده باشید) تقریباً مطمئناً یکی از رایج ترین نمونه ها را دیده اید، که سدیم لورت سولفات (یا سدیم لوریل سولفات) است، زیرا همه جا ظاهر می شود: در صابون مایع، حمام حباب دار، شامپو و حتی خمیر دندان.

من وارد ترکیب شیمیایی سدیم لورت سولفات نمی شوم، زیرا کمی متفاوت است. من می خواهم به صابون های خوب قدیمی بچسبم. یک مولکول سورفکتانت معمولی که در آنها خواهید یافت سدیم استئارات است که دقیقاً مانند نمونه هایی است که قبلاً در مورد آن صحبت کردم: یک زنجیره هیدروکربنی طولانی با COONa+ در انتها گیر کرده است انتهای هیدروکربنی یا “دم” آبگریز است (“متنفر از آب”) و فقط با مواد روغنی مخلوط می شود. COONa+ انتهای یا “سر” آبدوست (“آب دوست”) است و فقط با مواد آبکی مخلوط می شود.

قطعات صابون حاوی استئارات سدیم است.

این عالی است زیرا خاک معمولاً روغنی است یا در روغن به دام افتاده است. صابون اجازه می دهد که روغن با آبی که برای شستشو استفاده می کنید مخلوط شود، به طوری که روغن و هر چیز دیگری که ممکن است در آن وجود داشته باشد، شسته شود.

که ما را به ویروس بدبخت بازمی گرداند. Sars-CoV-2 دارای دو لایه لیپیدی است، یعنی غشایی که از دو لایه مولکول چربی (چربی) تشکیل شده است. ذرات ویروس به پوست ما می‌چسبند و به دلیل آن غشاء، آب به تنهایی در از بین بردن آنها بسیار بد عمل می‌کند. با این حال، انتهای مولکول‌های سورفاکانت از آب متنفر است هستند جذب سطح چربی بیرونی ویروس می شود، در حالی که انتهای سر عاشق آب جذب آبی می شود که مثلاً از شیر شما می ریزد. اصولاً صابون باعث حل شدن غشای ویروس می شود و از هم می پاشد و از بین می رود. پیروزی از آن ماست – هورا!

ضدعفونی کننده های دست نیز ویروس ها را از بین می برند. این گرافیک عالی Compound Interest را بررسی کنید (برای اطلاعات بیشتر روی تصویر کلیک کنید).

چه کسی می دانست که یک سلاح نزدیک به 5000 سال می تواند در برابر چنین بلای مدرن مؤثر باشد؟ (خب، بله، ویروس شناسان، بدیهی است.) ژل های الکلی مدرن تر دست تقریباً همین کار را انجام می دهند، اما نه کاملاً مؤثر – اگر به آب و صابون دسترسی دارید، از آنها استفاده کنید!

البته همه اینها فقط در صورتی جواب می دهد که دست های خود را به طور کامل بشویید. من به شدت توصیه می کنم این ویدیو را تماشا کنید، که از جوهر سیاه استفاده می کند تا نشان دهد که چه اتفاقی باید با صابون بیفتد. فکر می کردم تا زمانی که آن را تماشا کردم، دست هایم را به درستی می شستم و اکنون هستم در حقیقت شستن دست هایم به درستی

ممکن است در این مرحله فکر کنید (اگر تا اینجای کار پیش رفته باشید)، “صبر کنید، اگر بابلی های باستان نزدیک به 5000 سال پیش صابون درست می کردند، درست کردن آن باید بسیار آسان باشد… اوه، آیا می توانم صابون درست کنم؟! ” و بله، بله همینطور است و بله می توانید. باور کنید، اگر آخرالزمان فرا برسد، همین کار را خواهم کرد. مردم به ندرت در فیلم‌های فاجعه‌بار به صابون فکر می‌کنند، که این یک مشکل است، زیرا بدون کمی بهداشت اولیه طولی نمی‌کشد که قهرمان یا روده‌هایش را تند می‌کند یا بر اثر عفونت جزئی زخم می‌میرد.

با این حال، موضوع اینجاست، به طور بالقوه خطرناک برای درست کردن صابون، زیرا اکثر دستور العمل هایی که پیدا خواهید کرد (من به هیچ کدام پیوند نمی دهم، اما یک جستجوی سریع یوتیوب چندین مورد را نشان می دهد – سعی کنید به دنبال “صابون سازی” بگردید) شامل لیز است. لیمو در واقع یک اصطلاح گسترده است که چند ماده شیمیایی مختلف را در بر می گیرد، اما بیشتر اوقات وقتی مردم این روزها لی می گویند، منظورشان هیدروکسید سدیم خالص است.

هیدروکسید سدیم خالص معمولاً به صورت گلوله عرضه می شود.

هیدروکسید سدیم خالص به شکل گلوله می آید. به دو دلیل خطرناک است. اولاً، دقیقاً به این دلیل که در تجزیه چربی ها و پروتئین ها بسیار خوب است، یعنی موادی که انسان ها از آن ساخته شده اند، واقعاً بسیار خورنده است و باعث سوختگی بسیار بدی برای شما می شود. آن صحنه در فیلم Fight Club را به خاطر دارید؟ آره، که صحنه؟ خب این (این لینک را با احتیاط کامل دنبال کنید.)

و ثانیا، هنگامی که گلوله های هیدروکسید سدیم با آب مخلوط می شوند، محلول واقعاً بسیار داغ می شود.

برای درک اینکه یک راه حل واقعا داغ و بسیار خورنده به طور بالقوه یک فاجعه بزرگ است که در انتظار وقوع است، تخیل زیادی لازم نیست. بنابراین، و من نمی توانم به اندازه کافی بر این موضوع تاکید کنم، سعی نکنید صابون خود را بسازید، مگر اینکه تحقیقات زیادی انجام داده باشید و تمام تجهیزات ایمنی مناسب، به ویژه محافظ چشم خوب را داشته باشید.

و ما آنجا هستیم. صابون باستانی و عالی و پر از شیمی جالب است. مطمئن شوید که هر بار که دستان خود را می شویید، قدردان آن هستید، که باید مکرر باشد!

ایمن بمانید، همه مواظب خودت باش و مراقب خودت باش


چیزی غیر علمی می خواهید که حواس شما را پرت کند؟ چرا وبلاگ داستانی من را بررسی نمی کنید: کتاب داستان. تعداد زیادی داستان کوتاه و حتی (اخیرا) یک شعر وجود دارد. لذت بردن!

اگر از خانه درس می خوانید، آیا تا به حال شیمیدان جیبی خود را گرفته اید؟ چرا یکی را نگیرید؟ این یک ابزار بسیار مفید است، و با خرید آن از این سایت پشتیبانی خواهید کرد – برد-برد است!

صفحه فیس بوک Chronicle Flask را برای به روز رسانی های منظم لایک کنید یا دنبال کنید @potassium-nitrate.ir در توییتر. محتوا © Kat Day 2020 است. می‌توانید هر چیزی را در اینجا به اشتراک بگذارید یا به آن پیوند دهید، اما در صورت انجام باید به این سایت مراجعه کنید. اگر از خواندن وبلاگ من لذت می برید، لطفاً با استفاده از دکمه زیر از طریق Ko-fi برای من قهوه بخرید.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *