ראשית – אתה צודק, והתופעה בהחלט קיימת, באמת כאשר רוחצים כלים מפלסטיק המלוכלך בשמן, בניגוד לרחיצת צלחות זכוכית, יש להשקיע מאמץ רב, ולפעמים מספר מחזורי סיבון ושטיפה כדי להסיר את השומן מהפלסטיק (ולפעמים אפילו אחרי מספר רחיצות הפלסטיק מרגיש מעט 'שמנוני' כאילו ממשיך להיות מצופה בשכבה דקיקה של שמן).

כדי להבין את הסיבה לכך, יש להבין איך עובדים סבונים (או דטרגנטים / חומרים פעילי שטח המסירים שומנים). באופן כללי, סבונים מסירים לכלוך ושומן על ידי כך שהם מאפשרים את המסתם במים.

כדי שחומרים ימסו זה בזה עליהם להיות דומים אחד לשני מהבחינה הכימית, ובעיקר מבחינת רמת ה"קוטביות החשמלית" שלהם: חומרים מקוטבים חשמלית נוטים להתמוסס היטב בתוך ממסים מקוטבים חשמלית (למשל מלח בישול, שהוא חומר מאוד מקוטב חשמלית כי בנוי מיונים, כלומר מאטומים שטעונים מטען חשמלי, נמס היטב בתוך מים שהם חומר מאוד מקוטב חשמלית) וההפך, חומרים לא מקוטבים חשמלית נוטים להתמוסס בתוך ממסים לא מקוטבים חשמלית (למשל איפור או אודם, שבנויים בעיקר מתרכובות אורגניות לא מקוטבות חשמלית, לא נמסים במים טוב, אבל נמסים מצויין בתוך שמן פארפין ("שמן תינוקות") שדומה להם מבחינת החוסר הקיטוב החשמלי, ולכן קל מאוד להסיר איפור באמצעות (עוד על מסיסות בתשובה לשאלה 'מה קובע מסיסות של חומרים'). שמן ומים שונים מאוד בקוטביות החשמלית שלהם ולכן לא מסיסים זה בזה. הסבון הוא חומר מיוחד, המולקולה של הסבון מכילה גם חלק מקוטב חשמלי (מכונה גם ראש פולארי, או ראש הידרופילי - אוהב מים) וגם חלק ארוך (מכונה זנב) ולא פולארי (מכונה גם הידורפובי - שונא מים, או ליפופילי - אוהב שמן). כפי שאפשר לראות בתמונה הבאה (החלק הפעיל בסבון):

בזכות שני חלקי המולקולה השונים – מולקולת הסבון מצליחה גם להיות מסיסה במים – וגם להמיס שומנים. השומנים נצמדים ל'זנב' הלא פולארי של הסבון (עקב כוחות משיכה חשמליים) בעוד שהראש הפולארי גורם לכל הקומפלקס (של סבון + מולקולת שומן שצמודה אליו) להיות מסיס במים.

כאשר צריך לנקות פלסטיק שמלוכלך בשמן – הסבון מתחיל להיות בבעיה, וזאת בגלל שהפלסטיקים דומים בהרכבם הכימי לשומן (ההבדל העיקרי הוא ששומנים מכילים שרשראות באורך של כ-20 אטומים מחוברים זה לזה, ולפלסטיקים השרשראות ארוכות יותר). בדיוק כמו בעקרון המסיסות, חומרים דומים זה לזה (מבחינת מולקולרית) מקיימים כוחות משיכה חזקים ביניהם ונדבקים זה לזה (ראו השאלה על פקק שעם הנדבק לקערת זכוכית). המצב שנוצר דומה לתחרות משיכת חבל בין הסבון לבין הפלסטיק: הפלסטיק מושך את השומן להיות דבוק אליו, ואילו הסבון מושך את השומן לעברו (ולעבר המסה במים), ולכן סבון צריך לעבוד יותר קשה (יותר סיבונים וקירצופים) כאשר צריך לנקות פלסטיק בהשוואה לזכוכית או מתכת (שמצופים בתחמוצות פולאריות של סיליקון או מתכות ולכן שומן נדבק אליהם בצורה הרבה יותר חלשה, בהשוואה לפלסטיק).


מימין: המבנה המולקולרי הדומה של סבון שמן ופלסטיק (הסבון והפלסטיק מתחרים מי מושך חזק יותר את השמן). תמונה משמאל: תחרות משיכת חבל בצי ארה"ב (באדיבות ויקיפדיה).

דרך אגב, על בסיס ההגיון הכימי שהוצג למעלה – הומצא ציפוי הטפלון, הטפלון שונה מבחינה כימית גם ממים וגם משמן (מצופה באטומי פלואור, F, שלא נמצאים בחומרים יומיומיים בדרך-כלל, ובעלי רמה אלקטרונית מושלמת) ולכן דבר כמעט ולא נדבק אליו.

מאת: ד"ר אבי סאייג
מכון דוידסון לחינוך מדעי
מכון ויצמן למדע

הערה לגולשים
אם אתם חושבים שההסברים אינם ברורים מספיק או אם יש לכם שאלות הקשורות לנושא, אתם מוזמנים לכתוב על כך בפורום. אנו נתייחס להערותיכם. הצעות לשיפור וביקורת בונה תמיד מתקבלות בברכה.

11 תגובות

  • עדינה

    כיצד עובדת השיטה של ניקוי קופסאות פלסטיק

    רץ ברשת סרטון שמראה כיצד לנקות קופסאות פלסטיק שומניות מאוכל.
    מכניסים לקופסא חתיכת נייר סופג עם סבון וקצת מים, סוגרים ומשקשקים.
    הנייר אוסף אליו את כל השומן מהקופסא, בלי כל מאמץ.
    האם תוכל להסביר את המדע מאחורי התהליך?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    הסבון והנייר

    פשוט - הסבון עוזר להעביר את השומן אל המים. והנייר, בגלל המבנה הכימי שלו שעשיר בקבוצות מקוטבות חשמלית 'תופס' מאוד חזק (כלומר מושך חשמלית מאוד חזק) את הסבון - שהשומן דבוק אליו. בגלל שהסבון כאמור דבוק חזק לפלסטיק צריך לשקשק הרבה, כל שיקשוק מסיר שכבר אחרי שכבה של השומן.

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • שביט

    האם יצירת תחליב משמן משומש

    האם יצירת תחליב משמן משומש ותמיסת סבון החא דרך בטוחה להפטר משמן משומש מטוגן דרך מערכת הביוב?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    רק אם התחליב יציב

    זה בטוח רק אם התחליב שנוצר לך 'יציב' - כלומר רק אם אתה מעמיד אותו כמה שעות בכלי והוא לא נפרד חזרה למים ושמן (זה אפשרי בכמות סבון גדולה). אם התחליב מתפרק / נפרד - אז בעצם לשפוך אותו זה כמו לשפוך שמן לביוב, לא מומלץ (בטח לא בכמות גדולה).

    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • רוז

    מלח ושמן

    מישהי שאלה בפייסבוק, מה לעשות, נשפך לה בקבוק שמן על הרצפה, מה הדרך הטובה ביותר להרים/להספיג את השמן...
    אני זוכרת שמיתישהו למדתי על החלבה, ששמן + סבון + מים הופך לחומר בצבע לבן, והחומר הזה נשטף בקלות, ולא שומני. אני מניחה שזה ההסבר הנ"ל.
    הרבה, כתבו לבחורה הזו, שכשנשפך שמן על הכביש, שמים או מלח או חול לספוג את השמן.
    לפי ההסר הנ"ל מים ומלח, מתערבבים, איפור ושמן, מתערבבים.
    מה המצב עם שמן ומלח? (אני מניחה שמלח מסיס במים, ושמן נספג במלח)
    השאלה מה התשובה הטובה ביותר? (שוב הנחה שלי, שכדי להמיס את השמן, צריך כמות יותר קטנה של סבון, מאשר להספיג את השמן במלח, האם אני צודקת?)

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    שילוב

    היי רוז
    כאשר שמן נשפך על כביש – אין ספק שהספגה שלו עדיפה על פני ניקוי עם מים וסבון: תחשבי בעצם מה הסכנה בשמן שנשפך לכביש? – סכנת החלקה. אם נוסיף מים וסבון, לא פתרנו את הסכנה של החלקה, אלא החמרנו אותה, כי גם סבון חלקלק, וגם תחליב של מים+שמן+סבון הוא מאוד חלקלק, כך שאם נוסיף מי סבון רק ניצור כתם חלקלק גדול עוד יותר מהכתם שמן המקורי. ולכן בכביש מעדיפים להספיג את השמן, לצמצם את המפגע ולא להחמיר אותו.
    בבית – אני הייתי ממליץ על שילוב, עדיף להתחיל בלספוג את כמויות השמן הגדולות (גם מגבות נייר יעשו עבודה טובה, מלח דווקא לא סופג שמן כל כך טוב). ואת יתרת השמנוניות שנותרת על הריצפה, לסלק עם שטיפה במים וסבון. (ללא הספגה ראשונית, תצטרכי המון סבון בשביל להפוך ליטר שמן לתחליב כדי להמיס אותו).
    בברכה
    ד"ר אבי סאייג
    מכון דוידסון לחינוך מדעי
    מכון ויצמן למדע

  • אריק

    האם במהלך השפשוף בסבון יורד גם חלק מהפלסטיק?

    האם במהלך השפשוף בסבון יורד גם חלק מהפלסטיק?

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אפשר לראות

    אם בעקבות השפשוף יש שריטות על הפלסטיק - אז כן.

  • קובי אלפי-לס

    אז מה הפתרון

    איך אצליח לנקות כלי פלסטיק בקלות כמו כלי זכוכית ומתכת?

    האם ישנו חומר שאפקטיבי יותר?

  • א

    תשתמש בספוג חלק (לא בסקוטצ')

    תשתמש בספוג חלק (לא בסקוטצ')

  • מומחה מצוות מכון דוידסוןאבי סאייג

    אין ברירה

    פשוט להשתמש ביותר סבון מכרגיל, ולשפשף יותר מכרגיל.
    חומר אפקטיבי יותר (נגיד אצטון) - יכול להמיס את הפלסטיק... נשארנו עם הדטרגנטים / סבונים.