Acqua da sola non fa un lavoro molto buono, sciogliere i grassi. Ecco perché si macchia i vostri piatti con sapone, quindi si può sciogliere il grasso e oli dal cibo. Se avete grasso sulle mani da lavoro sulla vettura, raramente lo rimuoverà l'acqua da sola, ma acqua e sapone insieme potrebbe fare il lavoro. Capacità superiore di sapone per sciogliere i grassi e gli oli ha a che fare con la sua struttura a livello molecolare.
Produzione
Il sapone è prodotto dalla combinazione di una base forte come sodio o idrossido di potassio con gli acidi grassi per rendere un sale. Un acido grasso è costituito da un gruppo carbossilico attaccato ad una catena di carbonio lunga. Un gruppo carbossilico è fondamentalmente un atomo di carbonio con un atomo di ossigeno doppio-legato ad esso e un altro atomo di ossigeno singolo-legato ad esso; il secondo atomo di ossigeno ha un idrogeno attaccato. Il gruppo carbossilico può regalare questo ione di idrogeno per le molecole di acqua intorno ad esso. Una volta che il gruppo carbossilico ha perso i suoi ioni di idrogeno, è denominato deprotonato. Gruppi carbossilici deprotonato hanno una carica negativa, quindi essi sono attratti agli ioni di sodio o di potassio.
Idrofobicità
Sapone si scioglie facilmente in acqua, perché il gruppo carbossilico deprotonato con la sua carica negativa è idrofilo o "acqua-loving". La coda della catena di carbonio, al contrario, è lipofilico o "grasso-loving". Esso tende a godere più favorevole delle interazioni con altre molecole idrofobiche, come i trigliceridi in olio vegetale e le molecole di grasso sul vostro piatto. Queste molecole idrofobiche o "acqua-temendo" ordinariamente non si dissolvono in acqua.
Micelle
Come l'acqua saponata entra in contatto con il grasso, le code lipofile delle molecole del sapone entrano in contatto con le molecole di grasso, e le molecole di sapone cominciano a formare piccoli gruppi intorno gli oli. Questi cluster vengono chiamati micelle. Senza il sapone, i grassi non sarebbero sciogliere nell'acqua. Con esso, essi possono galleggiare fuori nell'acqua, e si può più facilmente rimuovere il grasso dalla superficie che si pulisce.
Termodinamica
Interazioni, come legami ad idrogeno tra molecole diverse provocare la diminuzione di energia potenziale. Molecole d'acqua non possono formare legami idrogeno o favorevoli interazioni con molecole di grasso, tuttavia, e di conseguenza un olio di miscelazione con acqua richiede energia. Inoltre fa diminuire l'entropia o "casualità" del sistema. Natura tende sempre verso maggiore entropia. Di conseguenza, grassi e acqua non si mescolano spontaneamente. Formando un cluster attorno le molecole di grasso, molecole del sapone evitare queste interazioni altrimenti sfavorevole e aiutano a sciogliere il grasso.