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看表面活性剂耍诡计

作者:admin 更新时间:2019年05月24日 09:20:23

  小时候看“战斗片”,最痛恨的一种角色就是两面派,他们在好人面前装好人,在坏人面前又摇身一变成了坏人的同伙,真是可恶之极。而生活中,也不乏这样的家伙,口是心非,善于伪装,企图讨好每一方。对于这种人,我们除了深恶痛绝,还得时时处处小心提防。但是有一类特殊的“两面派”却是我们欢迎和喜爱的,那就是表面活性剂。


  若不知道表面活性剂是啥玩意儿,不妨试着用干净的水吹出泡泡来,如果做不到,加点肥皂水进去之后就轻而易举了。这就是表面活性剂暗中助了一臂之力,它能降低泡泡的表面张力,使之能够飘在阳光下,制造些许童趣。一个泡泡的水膜虽然很薄,但是也有内外两个表面,两个面上都各有一层表面活性剂。最惨的就是中间的那些水分子,在表面活性剂把持的界面上,俨然是弱势群体,很难有生存空间。泡泡在空中飘,水分子只能在重力的作用下往下流,最后水层变得上面薄下面厚,形成一个弯的三棱镜。阳光透过三棱镜会分成七种颜色,这就是没有颜色的肥皂水却能吹出五彩泡泡的原因。


  表面活性剂存在于很多与我们密切相关的东西当中,肥皂、洗衣粉、洗洁精等都有其身影。很显然,表面活性剂进入我们的日常生活,并不是为了让我们可以吹泡泡玩,而是为了干些“脏活”――去污。那么,表面活性剂是如何胜任这项艰巨工作的呢?


  首先我们先得认识亲水分子和疏水(亲油)分子。与静电“同性相斥,异性相吸”的通行法则有所不同,在界面的世界里,“物以类聚,人以群分”才是生存之道,亲水分子和疏水分子就是其中的实践者。顾名思义,所谓亲水分子就是乐意跟水打成一片的分子,而疏水分子则正好相反,与水分子毫无共同语言,甚至可以说是不共戴天。荷叶表面就是典型的疏水分子物质,从来就跟水分子合不来,即使把两者强行摁在一起,也是强扭的瓜不甜,它们始终都是要分开的。这跟干净水很难吹出泡泡来是一个道理,那就是界面上的张力过大。


  表面活性剂的特别之处就在于其具有固定的两种基团,亲水基团和疏水(亲油)基团,在溶液的表面能定向排列,并能使表面张力显著下降。也就是说,表面活性剂的分子结构具有“两亲性”,这决定了它天生就是个“两面派”。这种在人类看来很不好的“性格”,恰恰就是它能顺利完成“脏活”的法宝。


  我们不妨把表面活性剂的亲水基团看做是它的脑袋,而把疏水基团当成尾巴。当遇到亲水物质,它会把头凑上去,说“你看,我们是亲戚”;遇到疏水物质,则是把尾巴摆过去,说:“看,我们长得挺像。”但是呢,表面活性剂这种两面讨好的伎俩并不会轻易得逞。就像群众的眼睛是雪亮的一样,每种物质也都能明察秋毫。当表面活性剂这个“两面派”进入水和疏水物质的溶液时,水分子们会说:“我们倒是可以接受你的脑袋,但是你那尾巴实在讨厌”;而油或者其他疏水物质则大声嚷嚷:“把脑袋藏起来就以为我们不认识你了吗?”


  结果可想而知,极度郁闷的表面活性剂们到处不招人待见,就像生活中的两面派一样,到哪都不受欢迎。最后,表面活性剂只好跑到界面上,把亲水的头向着亲水物质这边,而把疏水的尾巴伸到疏水物质那边。如此一来,最外层的水分子接触的是两面派的亲水头,疏水物质那面的最外层接触的是两面派的疏水尾巴。虽然不是同胞,但是总算不用和不共戴天的仇人待在一起了,那些分子也就不再拼命往里挤,所以界面张力大大降低。作为“两面派”的表面活性剂,也不再受到双方的排挤,总算有个安身立命之所。结局也算得上皆大欢喜。


  表面活性剂在溶液中跟水和疏水物质和平共处,并不意味着它就忘了自己的本职工作。当然也存在失职的可能,但前提是它们在水中的浓度很低,一个个就像孤魂野鬼,四处游荡,偶尔见到一两个同胞,想团结起来共同生存,也很快被水分子们无意的冲撞破坏。而一旦表面活性剂的同类多了起来,多到界面上根本就挤不下,没找到落脚点的那些“两面派”便会在水中苦苦挣扎,并且很容易就遇上其他同胞,然后迅速组织起来,疏水的尾巴朝里面,亲水的脑袋向着外边,形成一个圆球。于是,一个“两面派”团体出现了。


  以团队形式出现的表面活性剂耍了个诡计,因为是亲水的脑袋在外,完全是一副亲水的形象,所以也就获得了生存的空间。这个时候,如果遇到脏东西,比如餐具上的油污,或者衣服上的污渍等这些疏水物质,表面活性剂的分子们便如获至宝,哭着喊着把疏水的尾巴插进去,比买打折商品还积极。当无数两面派分子都把尾巴摆入污渍,最后的结果也是形成一个亲水脑袋向外的球体,污渍被包在了里面,并随着水的流走离开餐具或者衣服。至此,表面活性剂的工作就算完成了!