Konu anlatımı
Sabun binlerce yıldır kullanılan bir temizlik maddesidir; deterjanlar ise 20. yüzyılda yaygınlaştı. İkisi de aynı ilkeyle temizler, ama sert suda ve doğada farklı davranır. Bu alt başlıkta sabun ve deterjanların kirleri nasıl temizlediğini yapısal ayrıntılara girmeden göreceksin.
Yüzey aktif maddeler
Sabun ve deterjanlardaki temizleyici maddelere yüzey aktif madde denir. Bu maddelerin moleküllerinin bir ucu polar (suyu seven), geri kalan uzun kısmı ise apolar (yağı seven) yapıdadır. Polar uç su molekülleriyle etkileşir; apolar kısım ise suda çözünmeyen yağ ve kirlere tutunur. Yüzey aktif maddeler ayrıca suyun yüzey gerilimini azaltır; böylece su, kumaş ve deri gibi yüzeyleri daha iyi ıslatır ve liflerin arasına daha kolay girer.
Temizleme nasıl olur?
Yağlı bir kir sabunlu suyla karşılaşınca yüzey aktif maddelerin apolar kısımları yağın içine girer, polar uçları ise dışarıda suya doğru kalır. Ovalama ve çalkalama sırasında yağ, dışı polar uçlarla kaplı küçük damlacıklara bölünür. Bu damlacıklar suda dağılmış hâlde kalır, birbirleriyle yeniden birleşemez ve durulama suyuyla yüzeyden uzaklaştırılır. Kir bu süreçte kimyasal olarak değişmez; yalnızca suyla taşınabilir hâle gelir.
Sabun ile deterjanın farkları
Sabunlar bitkisel ya da hayvansal yağların sodyum hidroksit ya da potasyum hidroksit gibi bazlarla tepkimesinden elde edilir; deterjanlar ise çoğunlukla petrol ürünlerinden üretilen yapay yüzey aktif maddeler içerir. Sabun sert sudaki Ca²⁺ ve Mg²⁺ iyonlarıyla suda çözünmeyen bir tortu oluşturur; bu yüzden sert suda az köpürür ve fazla harcanır. Deterjanlar sert suda da köpürür ve temizler. Sabunlar doğada kolay parçalanır; bazı deterjanlar ise doğada daha yavaş parçalanır ve atık sularla akarsulara ve göllere karışınca su canlılarına zarar verebilir.
Çözümlü örnekler
Örnek 1. Sert suda yıkanan çamaşırlarda sabun kullanıldığında beyazımsı lekeler kalırken deterjanla bu sorun görülmüyor. Nedeni nedir?
Çözüm. Sert su kalsiyum ve magnezyum iyonları bakımından zengindir. Sabun bu iyonlarla suda çözünmeyen bir tortu oluşturur; tortu çamaşırlara yapışarak beyazımsı lekeler bırakır ve sabunun bir kısmı temizlik yapamadan harcanır. Deterjanlardaki yüzey aktif maddeler bu iyonlarla tortu oluşturmadığı için sert suda da köpürür ve leke bırakmadan temizler.
Örnek 2. Bir öğrenci 'Sabun yağı kimyasal olarak parçalayıp gaza dönüştürür.' diyor. Bu görüşü değerlendiriniz.
Çözüm. Görüş yanlıştır. Sabun yağı kimyasal olarak parçalamaz ve gaza dönüştürmez. Sabun moleküllerinin apolar kısımları yağa tutunur, polar uçları suya yönelir ve yağ küçük damlacıklar hâlinde suya dağılır. Yağ bu damlacıklar içinde kimliğini korur ve durulama suyuyla birlikte uzaklaşır; temizleme fiziksel bir etkileşime dayanır.
Sık yapılan hatalar
- Sabun moleküllerinin yağa polar uçla tutunduğunu sanmak.
- Sabunun yağı kimyasal olarak yok ettiğini düşünmek.
- Sabun ile deterjanın sert suda aynı davrandığını sanmak.
- Yüzey aktif madde: polar uç + apolar kısım.
- Apolar kısım yağa, polar uç suya yönelir; yağ damlacıklar hâlinde suyla taşınır.
- Sert suda sabun tortu yapar, deterjan köpürmeye devam eder.