水倒进油腻的碗里,晃一晃,油还在那里。使劲搅拌,油水似乎暂时混到了一起,放一会儿又分开。加一点洗洁精再洗,水却能把油带走了。

变化发生在油、水和餐具相接触的地方。洗洁精里的表面活性剂,能同时与这两个原本不容易相处的部分打交道。

带少量金黄油迹的白盘放在洗涤水中,旁边有无标签的洗洁精瓶和海绵。
餐具去油场景的概念插画,不表示某种产品的实测效果;泡沫多少不能单独说明去污能力。

搅匀,为什么过一会儿又分开

常见食用油很难大量溶进水里。搅拌提供的机械作用,能暂时把油打散成许多小滴,但如果缺少合适的稳定条件,这些小滴会碰撞、重新聚在一起。静置后,油水又逐渐形成两层。

油常浮在上面,与它比水密度小有关;但“为什么在上面”和“为什么不容易互溶”,是两个问题。把油压到下面,并不能让它自动像盐一样溶进水里。[1]

加入洗洁精后再搅拌,小油滴更容易分散、维持一段时间,液体也可能变得浑浊。这时的“混在一起”,通常包含乳化,并不意味着每一个油分子都已经单独溶在水中。

一个分子,两端有不同的偏好

许多表面活性剂,可以用一个简化模型来理解:一部分容易与水接触,称为亲水端;另一部分不容易待在水里,却能较好地与油相接触,常称为疏水端或亲油端。

在油水交界处,亲油部分朝向油,亲水部分朝向水。这种排列有利于改变界面的性质,让油更容易被分散,也让清洗液更容易接触原本被油覆盖的地方。[2][4]

表面活性剂在油水界面的排列二维界面模型,水相在外,油滴在内。蓝色亲水端朝向水,红色亲油端进入油滴。数量、大小和距离均为说明性示意,不按分子尺度;这是乳化油滴的界面,不把所有乳化油滴等同于胶束。水相中的油滴水相油滴亲水端亲油端
油水界面的二维排列示意:蓝色圆点代表朝向水相的亲水端,红色短线代表伸入油滴的亲油端;不按真实分子大小、数量或比例绘制。图示为乳化油滴,不把它与胶束直接等同。

“亲近”只是帮助理解分子相互作用的说法。分子不会认出污渍,再伸出小手去抓;我们看到的效果,来自大量分子在界面上的分布与运动。

油被打散了,还要被带离餐具

擦洗、搅动和水流,帮助油膜从餐具表面松动,分散成更小的油滴。表面活性剂在油滴周围形成界面层,能够减缓小滴重新聚成大块油的过程。随后,流动的水把分散的油污带离表面。

这几个环节接在一起,才是完整的去油过程:

  1. 清洗液接触油污和餐具表面。
  2. 表面活性剂改变界面性质,配合擦洗或搅动,使油污脱离、分散。
  3. 小油滴较不容易马上重新聚合,随清洗液移动。
  4. 冲洗把含油污的清洗液及残留洗涤成分带走。

因此,往油里滴了洗洁精,却完全不擦、不动,也不换水冲走,不等于已经洗干净。油并没有凭空消失,只是改变了所在的位置和分散状态。

小油滴、胶束和泡沫,要分开看

表面活性剂还能在一定条件下形成胶束:许多分子聚在一起,亲水部分朝外,疏水部分集中在内部,内部可以容纳一部分油性物质。这个过程常用来解释增溶。

乳化油滴则是分散在水中的小油相,界面可以由表面活性剂稳定。二者能够同时存在,也可能发生物质交换,但不能把洗涤水里所有的小圆球、所有的浑浊都叫作胶束。实际行为还取决于浓度、分子结构、油的性质和清洗条件。[3]

泡沫又是另一回事,它主要涉及气体与液体的界面。泡很多可以很显眼,却不能独自证明油污已经离开餐具。

洗洁精让清水多了一种处理油污的能力;真正把油带走的,还包括擦洗提供的作用和最后那一遍冲洗。