[科普中国]-洗衣液泡沫越多越好？

在选购洗液时你通常会考虑哪些因素？很多洗衣液的广告在宣传其产品时会着重突出洗衣起泡的特点，以此来说明洗衣效果非常好。泡泡的多少真的和洗衣服的效果有关吗？我们清洁用的洗衣液、洗洁精又是什么物质呢？

洗涤剂“升级”记

早在几千年前，人们就知道利用自然界的天然产物，如皂荚、茶籽饼、无惠籽、马粟等来洗涤衣服。但是这些天然产物的来源有限，故无法大批量生产[1]。

17世纪末出现了肥皂，它在水中具有湿润、乳化、起泡、增溶、悬浮等性能，表现出显著的去污效力。但那时的肥皂不能在硬水（指含有较多可溶性钙、镁化合物的水）中使用，因为硬水中的钙、镁离子可使肥皂失去洗涤能力，还会在织物上形成钙皂和镁皂从而使织物泛黄、变灰。

第二次世界大战后，石油工业为洗涤剂提供了原料和中间体，促进了合成洗涤剂的高速发展。合成洗涤剂是由合成的表面活性剂和辅助组分混合而成的具有洗涤功能的复配制品，溶解方便，使用时省时、省力，去污力强，用量又少，逐渐替代了肥皂。

图1：洗衣液（作者拍摄）

合成洗涤剂为什么能去污？

这与洗涤剂组分所含活性物（主要指表面活性剂）的分子结构有关。

当一种液体和其他物质接触时，液体的表面层分子与内部分子的受力情况是不同的。例如，在液体和空气接触时，液体内部的分子受到周围分子的吸引力是均匀的；而液体表面层分子，由于分子上部的空气对这些分子的吸引力较小，结果液体内部分子对表面层分子的吸引力大于空气的吸引力。

图2：分子在液相内部和表面所受不同引力的示意（作者绘制）

总体来看，表面层分子受到液相内部的吸引力，它有向液相内部迁移的趋势，所以液体的表面就具有向内收缩的倾向，而呈现球形（如草叶上的露珠）。

图3：草叶上的露珠（作者拍摄）

这种沿着液体表面，垂直作用于单位长度上的紧缩力叫作表面张力[2]。液体表面张力的存在，**使液体不易发挥润湿、渗透、乳化、去污等作用，**也就无法进行有效的洗涤。

为此，常在液体中加入一种物质来降低液体的表面张力，这种物质就是表面活性剂[3]。表面活性剂的分子具有共同的结构特征——由两种不同的原子基团组成，一种是亲水基团，与水分子的作用力较强；另一种是亲油基团，又称为憎水基团或疏水基团，它与水分子不易接近，却容易与“油”性（如烷烃）分子接近[4]。

表面活性剂分子的双亲结构决定了它在溶液中的存在方式。当表面活性剂溶于水后，分子中亲水的部分倾向于留在水中，疏水的部分则倾向于逃离水分子的包围，翘出水面。每个表面活性剂分子都有这种倾向，必然造成许多表面活性剂分子分布在表面上，导致水溶液的表面张力发生明显下降[2]。

表面活性剂的种类繁多，应用也极其广泛，常用作洗涤剂、起泡剂、乳化剂、分散剂、增溶剂等。也可用于杀菌、缓蚀、防腐、织物柔软和抗静电等方面。

洗衣液泡沫越多，清洁能力越强？

泡沫是空气分散在液体中的一种现象。通过搅拌等作用，空气进入洗涤剂溶液中，洗涤剂的活性分子或离子能定向地吸附在空气与溶液的界面上，亲水基团被水分子包围，在界面上生成一层薄膜，即泡沫。当气泡表面吸附的定向排列的洗涤剂分子达到一定浓度时，气泡壁就形成一层坚固的膜，不易破裂也不易合并，由于气泡的相对密度小于水，这样气泡上升到液面，又把液面上的一层活性物分子吸附上去。因此，跑出液面的气泡壁上，两层活性物分子的疏水基团都是朝向空气。

图4：泡沫形成示意图（作者绘制）

传统上，在肥皂作为主要洗涤用品的年代，泡沫是洗涤力的重要量度。泡沫对于污垢，特别是固体污垢粒子有选择性的吸附作用，从而有利于洗涤。例如有一种泡沫去污法，就是利用固体吸附于气泡的原理，有效地抹去汽车表面的污粒而不会擦伤汽车表面的油漆。因此，在制定合成洗涤剂配方时，往往考虑调整配方的泡沫大小而加入增泡剂、稳泡剂[5]。

但是，以起泡力和稳泡力的大小来评价洗涤剂的效力是不客观的，泡沫过多或泡沫经久不消除，对洗涤各种器具是不利的。尤其是洗衣机中使用泡沫较多的洗涤剂是不受欢迎的，此时需加抑泡剂。因此，一些低泡洗涤剂对于降低或减少环境污染是有力的。

图5：洗衣液外包装标注着低泡易漂（作者拍摄）

去污招聘，哪些成分成功入选洗涤剂公司

在合成洗涤剂中，除了表面活性剂之外，还要按照一定的配方组合加一些有机和无机的洗涤辅助成分。它们含量不高，但作用不容小觑[5]。

（1）无机盐助剂。如三聚磷酸钠可提高污垢的悬浮能力，防止污垢再沉积到织物上去。

（2）有机助剂。有机螯合剂可去除硬水中的金属离子。

（3）荧光增白剂。荧光增白剂是利用光学上的作用，增加日光下白度的一种制剂。因此又称光学增白剂。应该指出的是，荧光增白只是光学上的增亮补色，并不能代替漂白。

（4）酶制剂。酶是一种天然催化剂，它的选择性极高，不同的酶具有不同的用途。蛋白酶能去除血渍、牛奶、肉汁、汗渍等，将这些蛋白质分解成水溶性的氨基酸或肽。在人的皮脂污垢中难以去除的是三脂肪酸甘油酯，如在衣领污垢中有70%~80%是皮脂污垢，脂肪酶恰恰能分解这些污垢。淀粉酶能将巧克力、土豆泥、面条、米饭等污渍水解成糊精或麦芽糖。纤维素酶能去除织物表面的微毛和小绒球，从而达到保护色泽、清除微粒污垢、保持白度、软化织物的作用[6]。

图6：洗衣液外包装标注的表面活性剂、酶制剂等主要成分（作者拍摄）

可见，随着现代洗涤剂的产生，泡沫正在逐渐失去它原来的意义。但是对于一部分消费者，还是希望洗涤剂泡沫丰富，这主要是心理作用，因为泡沫使人们感觉到洗涤剂的存才。这一点，类似于人们误认为粘稠的洗涤剂浓度高，较稀的洗涤剂浓度低。其实，洗涤和漂洗都是很复杂的过程，泡沫与洗涤剂去污力之间的关系不是确定的关系[7]。

参考文献：

[1] 唐育民主编，合成洗涤剂及其应用，2006年5月，中国纺织出版社。

[2] 陈宗琪，王光信，徐桂英编，胶体与界面化学，2001年8月，高等教育出版社。

[3] GB/T 5327-2008，表面活性剂术语。

[4] 江龙编著，胶体化学概论，2002年1月，科学出版社。

[5] 刘云，洗涤剂——原理原料工艺配方，1998年9月，化学工业出版社。

[6] 华章熙、徐清编著，洗涤剂酶应用手册，1999年7月，中国轻工业出版社。

[7] GB/T 13174-2008衣料用洗涤剂去污力及循环洗涤性能的测定。