Давно было известно, что мыло, растворяясь, взаимодействует с водой и образует пусть слабую, но щелочь. И думали, что именно поэтому мыло и снимает грязь с рук и белья. И стиральная сода тоже дает щелочной раствор, и она тоже неплохо отстирывает белье, особенно если прокипятить как следует…
Но все оказалось не так. Более того, все оказалось наоборот. Сода стирает потому, что она, соединяясь с загрязнениями (а это чаще всего бывает какой-нибудь жир), образует вещества наподобие мыла.
Так давай и мы с тобой получим мыло из соды, только не в тазу во время стирки, а заранее, в пробирке или в стакане.
Нагрей в кастрюльке немного воды и сыпь в нее порциями стиральную (кальцинированную) соду, постоянно размешивая. Когда сода перестанет растворяться, в твоем распоряжении будет крепкий, как говорят, концентрированный ее раствор. В горячем виде осторожно перелей его в небольшую, но обязательно тонкостенную склянку, лучше всего в пробирку. Пипеткой, каплю за каплей, добавляй растительное масло, пока оно не перестанет растворяться. Масло можно заменить растопленным воском, но тогда, понятно, пипеткой его уже не накапаешь.
В склянке образовалось мыло, но пока оно находится там в жидком виде. На мыловаренном заводе такое мыло высаливают, то есть добавляют в раствор соль (самую обычную, поваренную). Поступи точно так же. Одна-две щепотки соли — и твердое мыло всплывет на поверхность. Аккуратно сними его и испытай — как оно мылится, образует ли пену, что за реакция у него с фенолфталеином.
К сожалению, из тех веществ, что есть в нашем распоряжении, хорошего мыла, которым можно стирать и умываться, не сделать. Вот если только из стеарина…
Возьми несколько обломков от стеариновой свечки (бывают еще парафиновые свечки, они для этого опыта не годятся). Нагрей обломки в тонком стакане, поставленном в очень горячую воду. Когда стеарин расплавится, добавь крепкий раствор стиральной соды. Тут же появится белая масса. Это и есть мыло. Дай ему постоять еще несколько минут в горячей воде, а затем осторожно, чтобы не обжечься (надень рукавицы), вылей в спичечный коробок. Когда масса застынет, у тебя окажется кусочек мыла, которое можно использовать для стирки.
А можно поставить и опыт «наоборот»: из куска мыла приготовить свечу. Настругай ножом хозяйственного мыла, сложи стружки в хорошо вымытую консервную банку, влей воды и нагрей, лучше на водяной бане, не забывая все время перемешивать деревянной палочкой. Как только мыло растворится, добавь к нему уксус — и на поверхность всплывет белая масса. Это стеарин. Когда банка остынет, он соберется на поверхности. Собери его ложкой, переложи в чистую посуду, промой водой и заверни в салфетку или в фильтровальную бумагу, чтобы стеарин высох. Теперь приготовь из него свечку.
Возьми толстую нитку (например, от фитиля для керосинки) и опусти ее в подогретый и расплавленный стеарин. Вынь фитиль, дай стеарину затвердеть и опять опусти в расплавленную массу. Поступай так до тех пор, пока на фитиле не нарастет свечка. А можешь для простоты обмазать один раз фитиль только что приготовленной, еще теплой массой — и свеча из мыла готова.
Но вернемся к мылу. Отчего оно все-таки моет? Хитрость в том, что у молекулы мыла «голова» и «хвост» очень не похожи друг на друга. Один конец молекулы (пусть это будет «голова») легко соединяется с жирами и другими подобными веществами. А другой конец (то есть «хвост») питает такую же любовь к воде. Наскочив на частицу грязи, молекулы мыла прикрепляются к ней «головами», образуя нечто вроде ежиных иголок. А вода, ухватившись за «хвосты», растаскивает частицы грязи в разные стороны и уносит их с собой. Так грязное становится чистым.
Увы, молекулы глазом не разглядеть, так что придется тебе поверить мне на слово. Но кое-что мы все же увидим.
Например, вот что. Три одинаковых пузырька наполовину заполни водой, но разной: первый пузырек — дождевой или из растопленного снега (можно соскрести иней с морозильника), второй — обычной, водопроводной водой, третий — минеральной, из бутылки. Если минеральной воды не окажется, то в обычную воду добавь столовую ложку раствора хлорида кальция или половину чайной ложки горькой соли — смотря по тому, что у тебя осталось в запасе от старых опытов. Отдельно, в тонкостенном стакане, раствори немного мыла в горячей воде. Удобнее взять мыльные хлопья (примерно столовую ложку без верха на полстакана воды); если нет готовых хлопьев, настругай ножом с куска хозяйственного мыла. Размешай как следует, чтобы раствор был прозрачным.
Теперь сам опыт. По каплям добавляй в первый пузырек мыльный раствор. После каждой капли встряхивай как следует и следи, не появилась ли пена. Не забудь считать капли. Как только пена станет пышной и устойчивой, прекращай капать. Запиши число капель и переходи к следующему пузырьку. Ты увидишь, что водопроводной воде для образования пены требуется больше мыла, чем дождевой, а минеральной — еще больше.
Происходит это вот отчего. В дождевой (или снеговой) воде почти нет растворенных примесей, а в водопроводной и минеральной они есть, причем в минеральной их особенно много: они-то и придают ей лечебные свойства. Интересующие нас примеси — это соли, но не натрия, как поваренная соль, а кальция и магния. Воду с такими солями называют жесткой, без них — мягкой.
Считая капли одного и того же мыльного раствора, потраченные на получение пены, ты можешь сравнить жесткость воды из разных источников: например, из колодца, пруда, речки. Сравни также кипяченую воду с сырой: при кипячении жесткость воды уменьшается, но, к сожалению, не исчезает.
Соли жесткости можно увидеть своими глазами. Для этого надо всю воду выпарить, хотя бы на пламени свечи. Осторожно подержи над пламенем старую чайную ложку, в которую налита вода (возьми воду по очереди из разных источников), и сравни, сколько остается осадка в разных случаях. Не забудь после каждого выпаривания как следует отмыть ложку от осадка.
Мыло в жесткой воде вступает в реакцию с солями кальция и магния — теми самыми, что оставались в ложке, — и теряет все свои моющие способности. Раствори в миске с водой несколько столовых ложек горькой соли или сухой морской соли (ее тоже продают в аптеке). Попробуй теперь постирать в такой воде мылом какой-нибудь грязный лоскуток и погляди, будет ли какой-нибудь толк от этой затеи.
А теперь в точно такую же воду всыпь немного стирального порошка — любого, какой найдется дома. И сразу появится хорошая пена. Лоскуток мигом станет чистым, стоит лишь слегка потереть его. Потому что стиральные порошки, в отличие от мыла, не боятся жесткой воды. Соли им не вредят, они отстирывают грязь даже в морской воде.
Однако не любой стиральный порошок годится для всех случаев стирки. Раствор порошка, как и раствор мыла, тоже бывает щелочным, а в таком случае он хорош для хлопка и льна, но не для шерсти и шелка. И если вдруг появились сомнения, можно ли выстирать с каким-нибудь порошком, скажем, шерстяной свитер, то этот вопрос ты сможешь разрешить без посторонней помощи. Раствори немного порошка в воде и капни фенолфталеина. Покраснел раствор — значит, он содержит щелочь, а она для шерсти опасна; не покраснел или стал слегка розовым — опасности нет.
В старые времена стиральных порошков не было и в помине, а обычное мыло считалось предметом роскоши. Тогда для стирки брали разные другие вещества: ту же соду, золу некоторых деревьев, растительные отвары. До мыла им далеко, но все-таки они стирали.
В корнях некоторых растений содержатся вещества, действующие наподобие мыла (было даже такое выражение — «мыльный корень»). Попробуй испытать отвар корней цикламена или примулы, распространенных комнатных растений, а также вороньего глаза и куколи, растущих в средней полосе. Впрочем, ради простоты можно взять отвар фасоли или горчичного порошка. Что и говорить, горчичному не тягаться со стиральным, но все же мылится…
От стирки всего шаг к другой химической процедуре — чистке.
Долгих объяснений при этих опытах не будет: хотя цель новая (выведение пятен), средства старые и уже знакомые — экстракция да окисление. Вот, скажем, жировые пятна. Их можно удалить экстракцией, подобрав хороший растворитель — бензин или скипидар. Но, пожалуйста, помни: такие растворители горючи! Огня поблизости быть не должно!
С жирным пятном надо поступить так: смочить ватку растворителем, протереть несколько раз, и жир перейдет в раствор. Что нам и требовалось. Однако на ткани может остаться расплывшийся след. Протри его раствором стирального порошка, сполосни водой и дай высохнуть.
Надеюсь, ты сам догадаешься, что ради таких опытов не надо сажать пятна на одежду. И вообще лучше не браться сразу за чистку костюма или пальто (безразлично, своего или чужого). Заготовь несколько лоскутков ткани, посади на них пятна и потренируйся. Опыты закончатся удачно — переходи к более серьезным делам. Но имей в виду, что некоторые ткани могут разрушаться или менять цвет под действием тех или иных растворителей. Поэтому где-нибудь с изнанки проверь сначала, не портится ли ткань при такой чистке. Чудеса чудесами, но осторожность, знаешь ли, не помешает.
Масляную краску одним растворителем вывести трудно (хотя и можно, если пятно совсем свежее). Смочи пятно скипидаром до размягчения, а потом сними бензином. И в этом случае не забудь предварительно проверить ткань.
С чернилами на одежде дело посложнее. Тут понадобится немножко (несколько капель) спирта — он растворяет красители, которые входят в состав чернил. Но одной экстракцией все-таки не обойтись. Придется привлечь и адсорбцию. Насыпь на пятно немножко толченого мела или зубного порошка, капни чуть-чуть спирта, и когда мел впитает, адсорбирует чернила, сними его тупым ножом. Если повторить процедуру несколько раз, мел в конце концов перестанет окрашиваться, а это значит, что он полностью впитал в себя чернила. Остатки высохшего мела стряхни щеткой — и дело с концом.