为什么旧肥皂不能产生泡沫?

当一块肥皂用了很多次,变得越来越小的时候,它似乎很难形成合适的泡沫。除了表面积变小之外,还有什么别的原因吗?
1月15日

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问题

威廉问道,当一块肥皂用了很多次,变得越来越小。它似乎很难形成合适的泡沫。除了表面积变小之外,还有什么别的原因吗?”

回答

伊娃一直在努力回答威廉的问题……

伊娃-来自论坛的艾伦·卡尔弗德他说:“我的猜测是,大多数肥皂都含有易挥发和易溶解的成分,随着肥皂的体积比增加,肥皂的表面会缩小,这些成分有助于起泡。所以这些成分流失得更快。”但是专家们是怎么想的呢?英国皇家化学学会《化学世界》商业编辑菲利普·布罗德维斯给了我们这样的答案。

菲利普-小肥皂不能产生这么好的泡沫的原因主要是表面积。要形成气泡,你需要把肥皂溶解在水中,然后搅拌它,用一小块肥皂,你只能溶解肥皂表面的肥皂分子。用一个大棒子,你湿手上的水会接触到相当大的面积,所以可以很快地溶解很多肥皂,产生大量的泡沫。但是用较小的棒子,你与手接触的表面积就较小。所以即使你手上有同样数量的水,肥皂释放的速度也会变慢。

Eva- Paul Dauenhauer是明尼苏达大学化学工程和材料科学的副教授,也是一个肥皂爱好者,她补充了这一点。

一个三维物体,比如一块肥皂,缩小了原来的一半,实际上只有原来的八分之一的表面积。人们用洗手棒擦洗的时间不长了,人们的感觉是,他们没有把那么多肥皂转移到手上。

伊娃:对。因此,根据这个数学公式,要使用一块变小了一半大小的肥皂,你需要洗手的时间是原来的八倍。难怪我们会变得不耐烦。

第二个影响是洗手者随着时间的推移对肥皂条的感知,肥皂条是由肥皂分子等重分子组成的,但它们也含有轻成分,可以增强洗手体验。洗手的人知道有些化合物会增加颜色和气味,但添加的其他成分有额外的好处,比如稳定泡沫或消除硬水的影响。

Eva -硬水,就像我们在剑桥遭受的那样,含有金属,这些金属会与肥皂分子结合,使它们无法正常清洁。肥皂制造商添加了一种叫做螯合剂的特殊化合物,它可以与金属结合,保护肥皂分子。但这和一小块肥皂起泡沫有什么关系呢?

随着时间的推移,这些较轻的化合物会蒸发到空气中,或者比较重的肥皂化合物更快地渗入水中。最终的结果是,较小的肥皂块在其使用寿命后期形成稳定的泡沫的效果较差,而这些泡沫对洗手很好。

伊娃-菲利普对那些洗手的人有一个额外的建议。

菲利普-你可能会得到一个更好的泡沫,通过小心地在你的手上加更多的水。但如果不洗掉现有的泡沫,这是很难做到的。或者,当肥皂棒足够小的时候,试着在湿手背和手掌上摩擦,这样它就会暴露在更多的水里,溶解更多的肥皂。

Eva:好了,下次我们来回答Marcus的问题。

马库斯:橡树和其他树木怎么能长得这么大,却没有在地球上形成一个整体呢?如果它们的质量不是来自泥土,那又来自哪里呢?伊娃-Alan Calvert from the forum said my guess is that most soaps include volatile and easily soluble components that aid lathering, as the bar shrinks its surface to volume ratio increases. So these components are lost more rapidly. But what do the experts think. Phillip Broadwith, business editor at chemistry world for the Royal Society of Chemistry, gave us this answer.

菲利普-小肥皂不能产生这么好的泡沫的原因主要是表面积。要形成气泡,你需要把肥皂溶解在水中,然后搅拌它,用一小块肥皂,你只能溶解肥皂表面的肥皂分子。用一个大棒子,你湿手上的水会接触到相当大的面积,所以可以很快地溶解很多肥皂,产生大量的泡沫。但是用较小的棒子,你与手接触的表面积就较小。所以即使你手上有同样数量的水,肥皂释放的速度也会变慢。

Eva- Paul Dauenhauer是明尼苏达大学化学工程和材料科学的副教授,也是一个肥皂爱好者,她补充了这一点。

一个三维物体,比如一块肥皂,缩小了原来的一半,实际上只有原来的八分之一的表面积。人们用洗手棒擦洗的时间不长了,人们的感觉是,他们没有把那么多肥皂转移到手上。

伊娃:对。因此,根据这个数学公式,要使用一块变小了一半大小的肥皂,你需要洗手的时间是原来的八倍。难怪我们会变得不耐烦。

第二个影响是洗手者随着时间的推移对肥皂条的感知,肥皂条是由肥皂分子等重分子组成的,但它们也含有轻成分,可以增强洗手体验。洗手的人知道有些化合物会增加颜色和气味,但添加的其他成分有额外的好处,比如稳定泡沫或消除硬水的影响。

Eva -硬水,就像我们在剑桥遭受的那样,含有金属,这些金属会与肥皂分子结合,使它们无法正常清洁。肥皂制造商添加了一种叫做螯合剂的特殊化合物,它可以与金属结合,保护肥皂分子。但这和一小块肥皂起泡沫有什么关系呢?

随着时间的推移,这些较轻的化合物会蒸发到空气中,或者比较重的肥皂化合物更快地渗入水中。最终的结果是,较小的肥皂块在其使用寿命后期形成稳定的泡沫的效果较差,而这些泡沫对洗手很好。

伊娃-菲利普对那些洗手的人有一个额外的建议。

菲利普-你可能会得到一个更好的泡沫,通过小心地在你的手上加更多的水。但如果不洗掉现有的泡沫,这是很难做到的。或者,当肥皂棒足够小的时候,试着在湿手背和手掌上摩擦,这样它就会暴露在更多的水里,溶解更多的肥皂。

Eva:好了,下次我们来回答Marcus的问题。

马库斯:橡树和其他树木怎么能长得这么大,却没有在地球上形成一个整体呢?如果它们的质量不是来自泥土,那又来自哪里呢?

评论

如果肥皂的大小减半……如果这意味着线性维度,比如半径…表面积是1 / 4,而不是1 / 8

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