是的,從表面活性劑的原理上可以解釋
洗髮水中用於去汙的有效成分一般都是表面活性劑,其分子結構大概是這樣的:
親油部分一般是長鏈烷基等非極性基團,與有機物的作用力大、與水的作用力小;親水部分一般是磺酸基等極性基團,與水的作用力大、與有機物的作用力小。在與油汙相互作用時,親油基團向內插入油汙中,而親水基團則向外,於是表面活性劑就將油汙包裹成一團,就像這樣:
這種表面活性劑形成的親油基團向內、親水基團向外的結構學名叫膠束,而表面活性劑與不溶於水的油類物質相互作用、使不溶物質的溶解度增加的過程叫做膠束增溶。這兩個概念是很重要的,在生物化學、高分子化學等領域都有這兩個概念的應用,不過這裡就不詳細講了(好吧其實是我不瞭解,連口胡都不成_(:3」∠)_)
另外,還記得初中化學課上老師說過的“油在水中形成的乳濁液不穩定”嗎?由於液體表面張力的存在,液體總是自發的試圖減小它的表面積,將大塊的油在水中打散成小油滴、使油的表面積(也就是油水介面的面積)增加的過程需要克服油水介面的表面張力做功,提高了油的表面能(準確的說,是油水介面的介面能),按照“能量越低越穩定”這一自然界普適原則,小油滴必然會自發的聚整合大塊的油。然而表面活性劑的另一大作用就是降低水的表面張力,使得油分散為油滴時需要克服的表面張力減小,小油滴在油水介面上具有的介面能也就更低,乳濁液因此得到了穩定,油汙在水中形成較為穩定的乳濁液後,就可以輕鬆用水沖走了,這就是表面活性劑去汙的乳化機理。
另外,由於在洗滌過程中油汙是粘附在固體表面的,因此實際上需要考慮的是三個介面:固 - 水、水 - 油和固 - 油,這個展開講的話……還是去聽半個學期的《膠體與介面化學》更好,2 個學分,考試挺水的_(:3」∠)_
實際上洗滌劑去汙過程一般是膠束增溶和乳化作用二者並存的。
如果頭髮上沒有油汙,那表面活性劑分子又會怎麼樣呢?把洗髮水打勻的過程實際上是一個攪拌過程,在這個過程中溶有表面活性劑的溶液與空氣充分接觸。雖然沒有油可供親油基團去相互作用,但親油基團與親水基團相比仍然是後者與水的作用力更大,親水基團靠近水的話親油基團就只好遠離水,於是就形成了這樣的結構:
這不就是氣泡嗎?
雖然沒有表面活性劑的時候攪拌仍然能形成氣泡,但是由於水的表面張力很大,越大的氣泡越難以穩定存在,而表面活性劑減小了水的表面張力,使大氣泡變的穩定,因此加有表面活性劑的水更容易起泡。
顯然,用於形成氣泡的表面活性劑分子越多,氣泡的數量就越多,如果溶液中的油脂等有機物太多,則表面活性劑大多與那些有機物結合,用於形成氣泡的表面活性劑就相對減少了。所以說洗頭時洗髮露打均後”起的沫少就髒起的沫多就乾淨”這是有道理的。如果洗頭的時候發現打不出泡沫,那就多用一些洗髮水吧,確保表面活性劑的量足以與大多數油汙結合後還能去形成氣泡,這樣才能洗的乾淨不是。