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08 清洁杀菌的肥皂、洗衣液、洗发水、洗手液





当我蹒跚地走向卫生间时,我的腿脚似乎有些不稳当,那副不受用的膝盖“咔嗒”作响,飞机轰鸣地徜徉在平流层中,而我冷不丁地失去了平衡。有些乘客睡得正熟,毯子半盖在身上,当我沿着过道往前走的时候,也在液晶屏上迅速地看到了同行旅客们的观影内容:有的是舞台上正在唱歌的女歌手;有的是法庭上戴着假发的法官,表情严肃;还有的是正在四处跳跃的蜘蛛侠。有些人在睡觉,有些人在自己的笔记本电脑上敲击着,他们的脸被屏幕照亮。当我走到过道尽头的时候,却发现卫生间里有人,我不得不在过道里等着,与那些正在服务商务舱乘客的机组人员挤在一起。我妒忌地从隔开我们的门帘缝隙中瞥了一眼,躺下的乘客们正像罗马皇帝一样享受着侍奉。然后我听到锁扣滑动的声音,一道亮光从厕所中漏了出来,一名男性迅速而又面无表情地离开了这里。我在他的脸上捕捉到一丝歉意了吗?当我进入卫生间的时候,准备好迎接一股潜在的臭味,却发现空气闻起来是中性的,带有一点儿人工合成的柠檬香味,这才松了一口气。

我抬起马桶座,撒了一泡长长的尿,然后按下启动真空冲洗装置的按钮。我总是感觉这有些危险,水被吸入并咆哮的持续时间有些太久了,好像是在说:“喂,你看什么呢?小心我把你顺着这个小孔一起吸走。”我转过身去洗手,面前摆着两个装有按压泵的瓶子。我选了其中一个看起来最像肥皂的,往下按了两下,它便朝我的手喷出一点儿清澈的黄色液体。我从来没有真正喜欢过洗手液,也抵触这种喷射方式。它总是会让我想起某种小宠物,当你抱起它的时候,它会吓得朝你手上撒尿。

当我还是个孩子的时候,洗手液还没有被发明出来,那时只有块状的肥皂。那种肥皂十分普遍,以至于洗脸盆都会设计出专门的凹槽来放置肥皂,这样它就不会滑到地板上或水槽中。如今,块状肥皂非常少见,也越来越不受欢迎。可这是进步吗?洗手液真的比肥皂块好很多吗?或者说,洗手液只是一种现代时尚,向我们推销虚假的产品理念,最终也会像喇叭裤或CD机一样消失?



用脂肪去油的香皂


如果不事先了解普通肥皂的优、缺点,上述问题恐怕很难回答。肥皂是一种神奇的物质。你可以用最清澈、最干净或是最热的水清洗自己,但是对那些黏在你皮肤表面油腻又肮脏的污垢,你却无可奈何。在很长一段历史里,我们并不是很介意此事。人们身上臭烘烘、脏兮兮的,但没有人在乎。我们还需要解决更大的问题,肥皂怎么会变得如此重要呢?但这不是说,肥皂过去就不存在。在古代美索不达米亚的泥板上发现的肥皂制作配方,追溯到了公元前2200年,但我们几乎可以肯定,这种材料出现的时间更早。配方中描述的工艺与我们今天制作肥皂的方法类似:取出柴火堆的灰烬,将它们溶解在水中,然后加入熔化的牛油(动物脂肪)煮沸,于是你就神奇地拥有了一块朴素的肥皂。虽然美索不达米亚人未必会使用肥皂洗澡,但是在将羊毛织成纤维前,他们用肥皂清洁羊毛。肥皂可以除去羊毛纤维中的一种油脂——羊毛脂。

但你为什么会用脂肪去除油脂呢?答案就在草木灰的溶液中,阿拉伯词汇称其为“碱”,字面意思是“提取自草木灰”。碱和酸是两种对立的物质,但是两者都具有高度的反应活性,可以转化为其他分子。在这个例子中,碱可以转化为脂肪。

牛油中的一种主要成分,叫作甘油三酯,分子上的三条“尾巴”可以用碱切除

诸如动物油脂这样的脂肪,由含碳的分子构成,具有甘油酯的三臂结构,其中一端通过氧原子连接在一起。这种结构与水完全不同,水要小得多,分子式为H2O。水分子还是极性的,这就意味着分子上的电荷分布并不均匀:既有正电性的部分,也有负电性的部分。这种极性让水成为良好的溶剂。因为电荷作用,水被其他带电的原子或分子吸引或包围,从而将它们吸收。通过这种方式,水可以溶解食盐、糖和酒精。但是油脂分子不是极性的,所以不能溶解在水中,这就是油和水不能混合的原因。

然而,草木灰产生的碱可以解离为正电性和负电性两个部分,所以它可以溶于水。由此产生的溶液与脂肪分子发生化学反应,切断甘油三酯的三个尾部,并使它们带电荷,这就产生了三个肥皂分子(被称为硬脂酸盐)。重要的是,这些都是双亲性分子,它们有一个带电的头部,喜欢溶解在水中,还有一个碳原子链构成的尾部,喜欢溶解在油中。正是这种双亲特性,让肥皂变得非常有用。

肥皂中的有效成分硬脂酸盐,图中可见其带电的头部,这是“亲水部分”,还有碳原子构建的尾部,这是“亲油部分”

当肥皂分子与一滴油接触时,由于化学性质相似,碳链构成的分子尾部会立即埋进油滴中。而带有电荷的头部却想要尽可能离油滴远一些,所以它最终会从油滴中探出来。当更多的肥皂分子都这样做时,它们就构成了一种看起来很像蒲公英种子的分子结构:一团油滴被肥皂分子包围,它们带电荷的头部全都伸了出来。

肥皂有清洁作用,是因为硬脂酸盐等表面活性剂分子的特性。分子中亲油的尾端被油脂吸收,留下亲水的头部伸在外面。一团亲水的头部将油脂包裹,使其能够溶解在水中,这样就能清洁物体表面了

因为现在这团油或脂肪有了一个带电的表面,它就变得有极性了,所以很欢快地溶解到了水中。这就是肥皂如何清洁的方法——它可以将手上和衣服上的油脂分解成细小的球状液滴,溶解在水中并被冲走。

你用肥皂洗完手后会有一种干爽的感觉,这是因为肥皂将你皮肤上的油脂去除了。相反,肥皂之所以很滑腻,正是因为它本质上就是改性脂肪。所以,它非常容易从你的手中滑落。这一特性也让肥皂变成了润滑剂,当你试图从肿胀的手指上取下戒指时,肥皂可以助你一臂之力。

用肥皂清洗会产生一种特殊的液体,它的确是一种脏水,但它不仅由污垢组成,还含有脂肪微球。事实上,它悬浮于另一种液体之中,形成了乳液。乳液十分有用,因为它能让你把许多不同类型的液体悬浮于水中。比如,蛋黄酱是一种油悬浮于水中的高浓缩液,油与水的比例约为3∶1。你可以使劲摇晃这两种物质的混合液,直到它们形成奶油。但如果你这么做,液体就会分离,因为正如我们所知道的,油和水不能混合。但是如果你加入某种类似于肥皂的分子,它就可以使油滴稳定。对于蛋黄酱而言,具有这种结合力的分子来源于鸡蛋,蛋黄含有一种叫作卵磷脂的物质,它具有非常类似于肥皂的结构(有亲油的尾部与亲水的头部)。当你将它加入油水混合物后,便会将两者结合在一起,形成蛋黄酱。蛋黄也可以像肥皂一样清洁你的双手,很多洗发水的配方就是用蛋黄作为基础清洁组分。芥末是另一种可以使油发生乳化的物质,所以如果你在油和醋中加入芥末,便可以形成叫作“芥末醋汁”的稳定乳液,否则油和醋就不能很好地混合在一起。所有这些活性物质都以同样的方式工作,它们都有一个共同的名字:被称为“表面活性剂”的界面分子。