Детергенти

Когато една мастна киселина, като стеариновата например, загуби един водороден йон, остатъкът от нея се нарича стеаратен йон. Стеаратният йон (или йоните на други подобни мастни киселини) има ценни свойства, но въпросът е как да се получи. Мастните киселини са слаби киселини. При смесване с вода само 4% от молекулите губят водородни йони.
За да се подпомогне отделянето на водородни йони от молекулите на стеариновата киселина, необходимо е към водата да се прибави вещество, което да привлича водородните йони и да ги извлича от стеариновата киселина. Вещество, което привлича водородни йони, се нарича основа. (Основата е обратното на киселина. Молекулите на киселината отделят водородни йони. Молекулите на основата „улавят“ водородните йони.)
Най-силната и често използувана основа е хидроксилният йон. Хидроксилният йон не се среща самостоятелно, а е част от съединения, в чиито молекули участвуват и други йони. Той се съдържа например в натриевата основа (известна и като сода каустик или сода за сапун) и в калиевата основа.
Ако се прибави стеаринова киселина към вода, в която има малко натриева основа, хидроксилните йони измъкват всички възможни водородни йони. (Един хидроксилен йон и един водороден йон се свързват и образуват молекула вода.) В резултат на това всички молекули на стеариновата киселина загубват водородните си йони и се превръщат в стеаратни йони.
И така молекулите на мазнините и маслата съдържат стеаринови киселинни групи. Ако такива мазнини се нагреят с вода, съдържаща натриева основа, молекулите се хидролизират до по-малки.
Нормално е да очаквате, че ще се получи стеаринова киселина, но тъй като присъствува натриева основа, образува се не киселина, а стеаратни йони.
Стеаратният йон е нещо като „двойствена личност“. Карбоксилатната група (това е карбоксилна група, от която се е отделил един водороден йон) е много разтворима във вода. Ако въглеродната верига, към която е свързана карбоксилната група, съдържа седем или по-малко въглеродни атоми, цялата молекула ще бъде издърпана от карбоксилната група в разтвора.
Карбоксилатната група на стеаратния йон обаче е свързана с въглеродна верига от седемнадесет въглеродни атома. Въглеродната верига не е разтворима във вода и е твърде дълга, за да бъде извлечена от карбоксилатната група. Неразтворимата въглеродна верига е другата половина на „двойствената личност“ на стеаратния йон.
Стеаратният йон се старае да задоволи и двете си половини. Карбоксилатната група се придържа към водата, а въглеродната верига се стреми да остане извън водата. За да се изпълнят и двете „желания“, стеаратният йон трябва да остане в повърхностния филм на водата. Ако към водата се прибавят още стеаратни йони, те също ще се струпат в повърхностния филм и в крайна сметка ще го запълнят. Веществата, които се концентрират в повърхностния филм по този начин, се наричат повърхностно активни.
Стеаратният йон (както и други йони на подобни мастни киселини) се съединява с натриевия йон, ако за разкъсване молекулата на мазнината е била използувана натриева основа. Комбинацията от йон на висша мастна киселина и натриев йон (или който и да е друг метален йон) се нарича сапун. Процесът на разпадане на мазнините с натриева основа се нарича осапунване.
Стойността на сапуна се крие в участието му в повърхностния филм на водата. Когато водата (или която и да е друга течност) е спокойна, повърхността е гладка и равна. Но да допуснем, че наполовина пълна бутилка с вода се разклати. Образуват се пяна и мехурчета. Мехурчетата обаче скоро се разпукват и отново ще се образува гладка и равна повърхност, защото е необходима енергия, която да поддържа повърхностния филм. Мехурчетата и неравностите увеличават площта на филма, така че за поддържането й е необходима повече енергия. Филмът естествено се връща към минималната си площ, за която е необходима по-малко енергия. А минималната площ е тази на гладкия, равнинен филм.
Какво ще стане, ако прибавим малко сапун към водата и след тона я разклатим? Веднага щом се образуват мехурчета, водният филм, който образува мехурчетата, се изпълва с молекулите на повърхностно активния сапун. За поддържането на такъв сапунен филм е необходима по-малко енергия, отколкото за филм само от вода. Нещо повече, да се разруши филмът би означавало да се изгонят молекулите на сапуна, което е трудноосъществимо. Поради тази причина сапунените разтвори образуват слой от сапунени мехурчета на повърхността, наречен сапунена пяна. (Децата се възползуват от това, когато със сапунена вода и сламка си правят балончета).
Главното предназначение на сапуна обаче не е да си правим сапунени мехурчета, а да си мием ръцете, съдовете и да си перем дрехите. Топлата течаща вода отстранява в известна степен нечистотиите, но не всички. Главната трудност идва, когато нечистотията е масловидна.
А в повечето случаи е точно така. Кожата е естествено мазна, частиците храна върху чиниите обикновено са мазни, а и саждите, които се набиват в дрехите ни, са достатъчно мазни. Обикновено водата не ги разтваря; тя дори не може да ги омокри. Естествено не може и да ги отмие.
Вода с малко сапун е нещо съвсем друго обаче. Молекулите на сапуна се нареждат на границата между водата и мазните частици. Карбоксилатната група на стеаратния йон (или на друг подобен йон) остава във водата, а въглеродната верига остава вярна на мазнината. (Мазнината е по-подходяща за въглеродната верига дори и от въздуха.)
Всяка частица мазнина се обвива от молекулите на сапуна, всички с карбоксилатните групи насочени навън. Сега водата лесно може да омокри частицата мазнина, обвита в карбоксилатни групи. Водата повдига частицата и я отмива; та нали карбоксилатните групи са много разтворими във вода?
Сапунът играе ролята на детергент (от латинска дума, означаваща „избърсвам“). Всяко вещество, единият край на молекулата на което е разтворим във вода, а другият край в мазнина или във въглеводород, е детергент.
Молекулите на обикновения калъп сапун за пране са изградени от йони на мастна киселина и натриеви йони. Ако вместо натриеви йоните са калиеви, сапунът е много по-мек и се използува например в кремовете за бръснене.
Йоните на мастните киселини в комбинация с повечето други йони образуват сапуни, които не са разтворими във вода и не стават за миене и чистене. Вода, която съдържа тези йони (обикновено йони на калция, магнезия или желязото), се пени слабо или изобщо не се пени при прибавянето на сапун. Такава вода се нарича твърда вода.
Вода без тези „погрешни“ йони се пени лесно и се нарича мека вода. Дъждовната вода и водата на планинския поток са меки, докато езерната или речната вода е обикновено твърда. Морската вода е извънредно твърда.
За да се омекчи твърдата вода, нежеланите йони трябва да се отстранят. Понякога това може да се направи просто чрез преваряване на водата; в други случаи трябва да се прибавят специални съединения, като амониев или натриев карбонат (сода за пране) или боракс.
Организмът има свои собствени детергенти, наречени жлъчни киселини. Това са стероиди с една до три хидроксилни групи, свързани с пръстените, плюс една карбоксилна група в края на една от страничните вериги. Хидроксилните групи и карбоксилната група са разтворими във вода; останалата част на молекулата е разтворима в мазнина. Измиващото действие е още по-силно, когато жлъчните киселини са свързани с някои други молекули и образуват жлъчни соли.
Жлъчните киселини и жлъчните соли са полезни при храносмилането на мазнините. Храносмилателните сокове по принцип са водни. Те допринасят за храносмилането на въглехидратите, защото въглехидратите или се разтварят във вода, или поне се омокрят от нея. Мазнините обаче изобщо не се смесват с храносмилателните сокове. Те остават самостоятелни и неприветливи големи маслени капки. Жлъчните соли навлизат във филма между водата и мазнините и остават там. Нормалното действие на червата разкъсва глобулите на мазнините до по-малки капчици. В обикновения случай малките капчици пак биха се свързали заедно, но жлъчните соли навлизат в новите филми още в момента на образуванието им. Това не позволява на малките капчици да се свържат отново.
Този процес продължава и глобулите на мазнините стават все по-малки и по-малки, докато се разпръснат равномерно в храносмилателния сок. Колкото по-малки са глобулите, толкова по-лесно може да се разтвори мазнината.
Когато една мазнина се раздробява на по-малки капчици, които се разпределят равномерно във вода и не се утаяват, процесът се нарича емулгиране или хомогенизация. Всички познаваме хомогенизираното мляко например, в което маслото е раздробено на мънички капчици и не може да се отдели и да изплува отгоре. След като се образуват, малките капчици остават разделени поради наличието на естествени повърхностно активни вещества в млякото.

"Въглерод и Здраве"
=====================





ПЪРВО ИЗДАНИЕ

СЪДЪРЖАНИЕ НА КНИГАТА









ЗА КНИГАТА



Хеликобактер пилори




ВТОРО ДОПЪЛНЕНО ИЗДАНИЕ

(ПЪЛНИЯ ТЕКСТ ОТ ПЪРВОТО ИЗДАНИЕ + СЛЕДНИТЕ ДОПЪЛНЕНИ ТЕМИ)



 НОВО - Теми добавени през 2018 г. 

СЪРЦЕ





Лабораторни резултати проверка



Справочна информация

Най-добрите лекари в България | Магнитни бури в момента | Болници | Въглерод и здраве
Проверка на лабораторни резултати и изследвания | Онлайн Книги | Здравни Теми | Здраве
Проф. Александър Чирков | Проф. Донка Байкова | Доц. Сотир Марчев
Човекът, който ще промени България? | Най-продаваната книга




ENGLISH VERSION OF THE BOOK
My Health Legacy





Privacy Policy (Декларация за поверителност)