每當我們的身體、衣服,或是汽車沾上我們不喜歡的東西時,我們就說它們「髒了」,於是洗淨它們。我們所說的髒東西可能是任何東西。但是,肥皂似乎總是合我們意地除去髒東西,而且只除去髒東西。

  肥皂這種神奇的物品似乎能夠辨認而且尊重我們的皮膚與我們珍惜的物品,同時又像只留下骨頭的禿鷹一般吞噬太陽之下的所有東西。天底下沒有這樣的神奇物質,而答案就在油與水的性質。說穿了很簡單,其實我們稱的「髒東西」──婉轉的說是「外來異物」──全都是油性的,或者是藉著油脂而黏在我們身上的東西;而肥皂則是獨特且優良的油脂清除劑。

  在我們想通如何清除髒東西之前,我們必須先檢視我們當初是怎麼弄髒的。

  一粒微小的污物(指的是我們不想被沾上的任何東西)可能有兩種方式沾到身上:不是機械式地陷在微小縫隙裡,就是因濕氣而黏附。例如在灰塵飛揚的道路或是在泥濘的道路中沾上污物,不論是那種情況,只要好好的用清水沖洗,或許再加把勁稍微刷一刷,就可以很理想地清除外來異物,並不真正需要肥皂。

  但是如果污物顆粒外面包覆的不是水膜而是油膜呢?污物會像濕泥一般黏在你皮膚上。其實污物甚至不必具備它自己的油膜,我們的皮膚上就具有足夠的油份讓污物顆粒黏附。不過,與泥濘不同的是,這種污物會持續黏附,因為油不像水會蒸發而且乾掉。用清水沖洗也除不掉它,因為水與油不起作用;水就像從包覆油份的鴨子羽毛上一般,避開油污而流走。

  那麼,使油性黏附污物不黏的唯一辦法,似乎是摧毀黏性的油份本身,然後污物就會掉落,或者被液體沖走。

  既然如此,讓我們把浴缸裝滿酒精、煤油或者汽油吧;它們都是油脂的良好溶劑,不是嗎?乾洗商就是這樣處理我們的髒衣服:他們在裝滿四氯乙烯(一種溶解油脂極有效率的有機溶劑)的大桶裡攪動。儘管是在很濕的液體裡攪和衣物,他們卻把這個過程叫做「乾」洗。但是還有另一種物質的效果也一樣好,而且毒性較低(據報導曾經有人用它漱口):那就是肥皂。肥皂並不是真正溶解油脂。它完成驚人清潔作用的方式是誘使油脂進入水裡,以便油脂及被油脂捕捉的污物可以被水沖走。

  肥皂分子既長又細,它們絕大部分(先稱之為「尾巴」)是與油脂分子完全一樣的,因此它與油脂分子間具親和力。但是它們另一端(稱之為「頭部」)擁有一對帶電且很喜愛與水分子扯在一起的原子,就是這個頭部拉著整個肥皂分子進入水中—使肥皂溶解。如果一群肥皂分子在水裡游蕩時碰上微小的污物顆粒,它們喜愛油脂的尾巴就抱住油脂,而它們喜愛水的頭部則仍然穩穩地紮在水裡。結果就是油脂被拉進水裡。而油脂捕獲的污物顆粒就會脫離原來附著的東西,並被水沖走。

•肥皂可以讓水變得更濕?

  肥皂的第二個重要作用是:使水更濕。也就是說,當我們正在洗滌時,肥皂有助於水進入物品的每一個細小縫隙。水分子間的互相凝聚力很強,所以,位在水面的水分子會受到強大的吸引力要進入水的內部。任何一群粒子所能形成的最緊密隊形就是聚集成球形;因為球形對外界暴露的面積最小。所以,只要在水不受干擾時,就總會形成球形水滴,例如落下的雨水。這種將液體表面上的分子向內拉的力量叫做「表面張力」,它形成的原因是位在表面的分子與液體內部的分子處境不同。

   位在液體內部的分子受到上、下與周圍所有分子的吸引力,而且這些吸引力互相抵消。但是位在表面的分子只受下方與周圍分子的吸引,而沒有上方的吸引力,所以產生不受來自上方吸引力抵消的向下淨吸引力。這使得表面的水分子比其他水分子更緊密附著於水,於是水就會像是穿上一層韌性的表皮。微小的物體甚至可以停留在水面,而不會穿透這層「皮」沉下去,小蟲甚至還可以在水面上快樂滑行。

   該肥皂上場了!肥皂分子擠在水面附近,將喜愛水的頭部朝向水裡,喜愛油脂的尾部伸向水面,從而破壞水的表面張力。這干擾了水分子聚在一起的傾向,而且使它們附著並且濕潤漂浮在水面的異物,像是縫衣針,以及其他東西。

     
  因為表面張力的緣故,你可以用兩隻牙籤或火柴棒將針輕輕平放在碗裡的水面上。

   等縫衣針平躺在水面之後,在它周圍撒少許洗衣粉,但不要砸中縫衣針。因為洗衣粉比肥皂更能消滅表面張力,只要有一些洗衣粉溶化,縫衣針會立即沉到碗底。

(本單元內容出自於三言社出版之《蟋蟀先生,今天氣溫幾度?》一書)