Страница 32 из 39
Боюсь, эти перечисления вас уже утомили. А ведь мы ещё и словечком не обмолвились о кевларе, нить которого в десять раз прочнее стальной нити такого же веса. О лайкре и спандексе, которые умеют растягиваться, как резинка, и возвращаться к исходному размеру. О тефлоне, самом скользком полимере, из которого, например, получаются отличные покрытия для сковородок. А ведь есть ещё полимеры, из которых не тянут волокна, а просто используют для изготовления самых разных вещей и материалов, — полиэтилен, полипропилен, поливинилхлорид, полистирол, полиуретан, поликарбонат...
Нет, определённо пора остановиться. Мы и так уже поняли, что от полимеров действительно некуда деться. И всё благодаря химикам. Впрочем, разнообразные полимеры — не единственное, чем химики порадовали человечество. Есть не менее важные вещества, которые найдутся в каждом доме.
Вы уже догадались, что сейчас мы поговорим о мыле. Никто не знает, кто и когда придумал это удивительное вещество. Известно только, что появилось оно на свет раньше пороха и бумаги. Но тайна его рождения не раскрыта до сих пор. Есть разные версии. Кто-то полагает, что в перечне открытий человечества мыло стоит на следующем месте после шашлыка. И в этом есть логика. Жир, стекающий с мяса, падал на горячую золу в костре. Вещества, входящие в состав жира, реагировали с веществами, содержащимися в золе (её ещё называют щёлоком). А высокая температура только облегчала их взаимодействие. И получалось то, что мы сегодня называем мылом.
Правда, есть и другая гипотеза. У некоторых народов в давние времена, тысячелетия назад, было принято по праздничным дням смазывать волосы благовонными маслами, а в дни скорби — посыпать голову пеплом. И очень может быть, что однажды в праздничный день внезапно объявили траур. В результате на головах смешались масло и зола, которые вдруг запенились, когда обладатели голов решили их помыть. Это больше похоже на миф, чем на правду, но кто знает...
Как бы то ни было, но мы обрели это удивительное вещество, с которого начинается каждый день и каждая трапеза. Впрочем, так было не всегда. Давайте мысленно перенесёмся в Испанию или Францию на пятьсот лет назад. Тогда, в Средние века, вроде бы и мыло уже было известно. Но какая же вонь стояла в Европе! Люди не мылись месяцами. Испанская королева Изабелла Первая не стеснялась заявлять, что в своей жизни она мылась всего лишь два раза — когда родилась и когда выходила замуж. Страдая от неприятного запаха при дворе, французский король Людовик Четырнадцатый приказал придворным использовать крепко пахнущие духи, чтобы как-то перебить зловоние. С этого началась всемирная слава французских духов.
Возможно, неприятие мыла было отчасти связано с тем, что долгие века его варили из отходов переработки животных жиров. Поэтому мыло тех времен омерзительно пахло. Белое же мыло, похожее на нынешнее туалетное, впервые изготовили в Германии лишь в 1843 году — из белого сала с кокосовым маслом.
Так что же такое мыло как вещество? Молекула мыла — это образец компромисса и примирения. Ведь в ней сосуществуют две противоположности, тянущие её в разные стороны. Если представить молекулу гусеницей, то её голова будет всегда стремиться к воде, а всё остальное длинное тельце будет стараться её избежать. Такие «гусеницы» при попадании в воду поведут себя забавно: головы нырнут в воду, а тельца встанут вертикально над водой, как частокол.
Почему так получается? Свою голову «гусеницы» унаследовали от щёлока, который любит воду. А тельце досталось от жирных кислот, входящих в состав масла и жиров. Они воду терпеть не могут. В этом легко убедиться. Возьмите стакан с водой и капните туда немного подсолнечного масла. Убегая от ненавистной воды, оно соберется на её поверхности единым слоем — ведь оно легче воды. Теперь энергично разболтайте или перемешайте содержимое стакана. Масло разобьется на мельчайшие капельки, которые будут метаться в воде, но довольно быстро поднимутся к поверхности и сольются в один слой — дальше просто некуда бежать.
А теперь добавьте в этот стакан совсем немного мыла и перемешайте. Никакого слоя масла на поверхности не образуется. Дело в том, что на мельчайшие капельки жира набросились тысячи молекул мыла. Их длинные тельца впились в масляные капельки, а водолюбивые головы остались в воде. Поэтому капелька жира, окруженная сплошной шубой из молекул мыла, спокойно болтается в воде и не стремится подняться на поверхность. Такую смесь, когда капельки жира равномерно распределены в воде, учёные называют эмульсией. А вещества, которые удерживают капельки в толще воды, — поверхностно-активными веществами.
То же самое происходит, когда мы моем грязные и жирные руки. Молекулы мыла обволакивают частицы грязи и жира и тем самым растворяют их в воде. А вода уносит грязь в канализацию. Кстати, мыло удаляет не только видимую грязь. В цепкие объятия молекул мыла попадают даже невидимые глазом загрязнения, например бактерии и вирусы. Так что мойте руки с мылом перед едой!
Однако у этого чудесного вещества есть недостатки — оно перестает мылиться в жёсткой воде, о которой я уже немного рассказывала в предыдущей главе. Жёсткая вода содержит соли кальция и магния, они образуют с мылом нерастворимые соединения — вот мыло и перестаёт мылиться. Хотите убедиться? Попросите маму купить в аптеке сухую морскую соль. Растворите её в воде, а потом попробуйте в этой воде намылить руки — ничего не получится. Мыло не даёт пену. Капните туда подсолнечного масла — оно будет как ни в чём не бывало плавать на поверхности и размазываться по стенкам сосуда.
Это создавало большие проблемы для домохозяек. Дело в том, что в разных реках и озерах, в разных подземных источниках и водопроводных кранах на Земле течёт разная вода. Где-то мягкая, в которой мыло хорошо мылится, а где-то жёсткая. В ней ни голову помыть мылом, ни бельё постирать.
И тут на помощь домохозяйкам пришли химики...
Мыльная пена при ближайшем рассмотрении выглядит изысканным архитектурным сооружением
Химики придумали новые моющие средства — синтетические. Но прежде надо было понять, как устроена молекула мыла. Первым её строение установил французский учёный Мишель Эжен Шеврёль. Случилось это в начале девятнадцатого века. А вот первые синтетические поверхностно-активные вещества появились меньше ста лет назад. Сегодня эти вещества делают из продуктов переработки нефти. И делают в огромных количествах, потому что в каждом доме нужны стиральные порошки, которые позволят стирать в любой воде. Повторите эксперимент с «морской водой». Только на сей раз бросьте в неё щепотку стирального порошка и взболтайте. Всё правильно — появилась пена. И капля масла исчезла, как положено.
Уж коль мы всерьёз занялись экспериментами, давайте попробуем сделать настоящее мыло. Правда, для этого нам потребуется сода, но не пищевая, которая стоит на кухне, а стиральная, или кальцинированная. Её, если поискать, можно найти в магазинах. И заодно уж попросите папу купить стеариновую свечку (именно стеариновую, а не парафиновую!), она нам тоже пригодится, и пригласите его принять участие в вашем эксперименте, папы это любят.
Итак, в небольшое количество кипящей воды добавляйте, помешивая ложкой, столько соды, сколько вода сможет растворить. Потом слейте горячий раствор в стакан или кружку и добавляйте к нему по каплям растительное масло до тех пор, пока оно не перестанет растворяться. Сделали? Теперь оставьте раствор охлаждаться и возьмите другую кружку. Налейте в неё горячий раствор соды и капайте в этот раствор стеарин с горящей свечки, а папа пусть перемешивает раствор, чтобы капельки растворялись. Потом добавьте щепотку обычной поваренной соли из солонки и оставьте остывать. После охлаждения в первой кружке вы получите жидкое мыло, а во второй — твердое, оно само всплывает наверх. А как убедиться, что это именно мыло, вы уже знаете.