Van kindsafaan (dreft schuimt nog genoeg voor de vuile pannen-tijd) vind ik het leuk om te experimenteren, en wat is leuker rommelen met wat je zo kan pakken … huis, tuin en keuken chemie wordt het dan.
Vooral omdat je met heel gewone dingen al de werking van stofjes kunt onderzoeken.
Autoshampoo bijvoorbeeld, familie van zeep, maakt schoon, ontvet en schuimt meestal.
Eens kijken wat het is, wat het doet en vooral ook waarom …
Water bestaat uit allemaal dezelfde deeltjes ( één waterstof en twee zuurstof = H2O). Het wordt polair genoemd, dat betekent dat de deeltjes aan de ene kant een beetje positief geladen zijn en aan de andere kan een beetje negatief. De negatieve kanten trekken de positieve aan en omgekeerd. Zo liggen de deeltjes een beetje in het gelid en willen dat ook graag blijven.
Zeep is een groter deeltje dan water en heeft een polaire kop en een niet-polaire staart. De kop ‘wil’ zo dicht mogelijk bij water zijn, de staart zo ver mogelijk er vanaf. Lucht is ook niet-polair, dus de staart van het zeepmolecuul zal graag richting de lucht wijzen. Heb je een reeks zeepdeeltjes naast elkaar, dan krijg je een vliesje van zeep tussen het water en de lucht. Doe maar eens een druppel afwasmiddel in een bakje warm water en zie het zich verspreiden.
Een niet-polaire stof (bijvoorbeeld een vet of een olie) wordt afgestoten door water, want het is het gunstigste als de watermoleculen zo dicht mogelijk bij andere watermoleculen zijn en vet verstoort dat. Zeep beïnvloedt de afstoting tussen bijvoorbeeld olie en water. Zeep vormt een soort overgangslaag en kan zo andere stoffen omsluiten.
Zeep is een oppervlakte-actieve stof; een stof die de oppervlaktespanning van een vloeistof kan verlagen. Deze eigenschap wordt gebruikt om het water en de zeep makkelijker in kleine ruimten door te laten dringen, en zorgt ook dat zeep gemakkelijk schuim vormt. Met een lage oppervlaktespanning gaat ook het omkapselen van vuil makkelijker.
De zeepdeeltjes zweven in het water. Waterdeeltjes richten zich met de positieve kant graag naar een negatief deeltje, ook als dat geen water is. Het sop is dus een mengsel van deeltjes, dat zichzelf vasthoudt als zo’n slinger van wijdbeense mannenfiguurtjes. De zeep houdt het water vast en het water weer de zeep. Deze schakeling van deeltjes in de vloeistof zal elke breuk proberen te voorkomen. Zodat steeds een vlies ontstaat dat juist dik genoeg is om te blijven bestaan onder een bepaalde druk. Als er dus luchtbelletjes in het sop komen, dan worden ze ingekapseld door de zeep en die blijven als bellen langer heel dan alleen lucht in water. Hierdoor schuimt zeep dus. Normaal zijn de zeepbellen gevuld met gewone lucht, maar het zou net zo goed een ander gas kunnen zijn.
Zeep bestaat grof gezegd uit een mengsel van zouten en vetzuren. Afhankelijk van het soort zouten vormt zich een harde of een zachte / vloeibare zeep. Met schuimstabilisatoren is de stabiliteit van de schuim te verhogen. Vaak worden ook daarvoor zouten gebruikt. Andere eigenschappen van zeep komen van andere stoffen. Te denken valt aan het glad aanvoelen (bijv glycerine) en lekker ruiken (bijv citroenzuur). Soms versterken die stoffen tegelijkertijd de werking van de zeep.
Zeep aan het werk;
Zeep moet goed het schoon te maken oppervlak kunnen raken, het moet dus vloeibaar zijn of worden opgelost. Om makkelijker te kunnen bewegen hebben de zeepdeeltjes graag warm water (de moleculen in warm water trillen een beetje) , dat helpt want vettigheid wordt ook makkelijker omsloten als het warm is.
Dat omsluiten kost wel moeite, dus ook tijd, en een sopje loopt weg van steile oppervlakken. Tenzij je van het sopje een wat dikkere vloeistof maakt die even actief is (…. foam). Dat geeft ook andere stoffen de tijd om te werken (bijv. zouten)
Schuim in een emmer heeft last van de zeep die al vriendjes is geworden met vuildeeltjes, daardoor neemt het geheel aan schuim af. Dat wil niet zeggen dat het sop zijn werk niet meer doet. Als het vuile schuim van het sop in de emmer af wordt gehaald zal het sop eronder vaak weer opnieuw gaan schuimen als het gebruikt wordt.
Hoewel alcohol ook ontvet, werkt dat anders dan bij zeep, alcohol breekt vettige stoffen af door er een reactie mee aan te gaan.
Als afsluiter nog even bier. Het schuim van bier ontstaat door de aanwezigheid van koolzuurgas en de bijzondere oppervlaktespanning als resultaat van de ingrediënten. De bellen ontstaan en groeien op kleine oneffenheden op de wand van het glas, niet te verwarren met schuim bij inschenken dat deels ingeslagen lucht is. Per soort bier verschilt de aard van het schuim. Koolzuurgas is een restproduct van de gist, net als de alcohol die beide ontstaan als de gist suikers omzet (en uiteindelijk sterft in zijn eigen afval). De temperatuur heeft invloed op de snelheid waarop het gas wil ontsnappen, bij een hogere temperatuur gaat dat sneller en ontstaat meer schuim. Bij koude ontstaat minder schuim, maar is de vloeistof wat dikker (viscoos) en heb je minder, maar steviger schuim.
Enerzijds gaat het schuim stuk als er vettigheid in de omgeving komt, anderzijds ontstaat het moeilijker als de wand van het glas te glad is (glansmiddel uit de afwas). Helaas is bier een slechte ontvetter …. Maar “Who cares” x-]
Volgende keer weer een korte bijdrage
,vroeg ik mij af waarom sommige shampoo's "dood" slaan cq niet schuimen op de auto.
