A ação de limpeza do sabonete se deve à ação dos sais de sódio dos ácidos graxos superiores. Esses sais de sódio podem ser divididos em duas partes: uma parte é o grupo hidrofílico polar -COONa, que é solúvel em água, enquanto a outra parte é o grupo hidrocarboneto de cadeia hidrofóbica apolar -R, que é hidrofóbico e lipofílico. Ao lavar roupas, a parte da cadeia hidrofóbica da molécula de sabão se dissolve nas manchas de óleo, enquanto o grupo carboxila hidrofílico se estende na água que envolve as manchas de óleo. As manchas de óleo são rodeadas por moléculas de sabão, formando emulsões estáveis. Através de agitação mecânica e enxágue com água, as manchas de óleo e outras sujeiras são destacadas, dispersas em gotículas menores de emulsão e removidas por lavagem com água.
Quando o sabão é dissolvido em água, na superfície da água, o grupo carboxila hidrofílico das moléculas de sabão tende a entrar nas moléculas de água, enquanto o grupo hidrofóbico da cadeia de hidrocarbonetos é repelido e orientado para fora da água, formando um arranjo direcionado de moléculas de sabão. A presença desta camada de sais de sódio de ácidos graxos superiores enfraquece as forças de atração entre as moléculas de água na superfície da água, de modo que o sabão pode reduzir significativamente a tensão superficial da água, tornando-o um surfactante.
Quando a concentração de sabão na água é baixa, as moléculas de sabão existem numa forma monomérica, com estas moléculas agregando-se na superfície da água - os grupos hidrofílicos entram na água e os grupos hidrofóbicos são repelidos para fora da água. À medida que a concentração de sabão na água aumenta gradualmente, o número de moléculas de sabão reunidas na superfície da água aumenta, formando uma camada monomolecular. À medida que a concentração de sabão continua a aumentar, uma vez que a superfície da água já está ocupada, as cadeias hidrofóbicas de hidrocarbonetos dentro das moléculas de sabão na solução aquosa começam a juntar-se devido às forças de van der Waals, enquanto os grupos carboxilo hidrofílicos envolvem o exterior, formando partículas agregadas de tamanho coloidal conhecidas como micelas.
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