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水には、表面に「粘着性」をもたらす独自の特性があります。個々の水分子には、大きな酸素原子と2つの小さな水素原子があります。水素原子はわずかに負の電荷を維持し、分子を完全に極性にします。これらの水素原子は他の水分子の酸素原子に「到達」して、液体内に一時的な水素結合を作成します。
各H2O分子は、他の水分子からあらゆる方向に引き付けられますが、表面分子には、それらを引き付ける分子が上にないため、上の表面よりも下の水に引き付けられます。この強度の違いが表面上の分子を引き寄せ、表面張力としてよく知られている「皮膚」を形成します。
水分子と表面張力
洗剤と石鹸
洗剤と石鹸は、それらの油源を除いて、それらの特性を共有します。多くの石鹸は天然脂肪を使用していますが、洗剤は精製油を使用しています。石鹸と洗剤の分子には2つの末端があり、水と脂肪の分子間の橋渡しとして機能します。これにより、石鹸または洗剤が汚れた皿の脂肪をつかみ、洗剤分子のもう一方の端を使用して洗浄する水をつかむことができます。
洗剤と石鹸は表面張力を壊します
洗剤分子の2つの末端により、水の表面張力を破壊することができます。脂肪に結合する洗剤分子の端は、水分子の周りにいるのを避けようとします。それは疎水性、すなわち水の恐れとして知られています。水分子から離れようとすると、洗剤分子の疎水性の端が表面に向かって押し上げられます。これは、水分子を表面近くに保持する水素結合を弱めます。その結果、水の表面張力が壊れます。