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打扫房间的科学(1)

《科学世界》  发表于 2018年05月18日

大扫除时,人们一般会把平时很少打扫的房间的所有角落都清扫一遍,所以经常会看到平时没有注意的脏污。窗户玻璃上的白色斑点,厨房排风扇上黏糊糊的油污,壁橱、浴室里的霉菌,还有隐藏在房间中的怪味⋯⋯每个家庭中都存在着各种各样的污渍或者臭味。本文将揭示它们的真相,并探索如何有效地清除它们。

 

浴室的水垢、卫生间的黄渍、排风扇的油污究竟是什么?

在做家庭扫除的时候,与客厅和卧室的清扫相比,更需要注意的是浴室、卫生间这些用水的地方,还有常有油烟的厨房。这些地方不知不觉就会出现水垢、黄渍、茶色油污等不易清除的污渍。

 

水垢其实是水中的铁和钙

洗手池或洗脸台里红色或黄色的污点,不锈钢浴缸或水池、窗户玻璃、电暖瓶等地方出现的白色的大块斑点等等都叫做“水垢”。虽然看上去很碍眼,但它并不是不卫生的。水垢其实是水中溶解的离子结晶后的产物。

水垢主要有两类。一类是水中的铁离子结晶后形成的水垢,它呈现红色或黄色。这种水垢一般产生在洗手间的洗手池或洗脸台等有少量水不断流出的地方。因为水量很少,所以水中的铁离子与空气中的氧充分接触,被氧化了。铁离子被氧化后就变得不易溶于水了,于是溶解不了的部分就以结晶(水垢)的形式出现在我们面前。

另一类水垢是水中钙离子或镁离子的结晶,呈白色。对尚残余水分的地方通过某种方式进行加热就会产生这种水垢。被加热的部分,水分蒸发,水中溶解的钙离子或镁离子变成不易溶于水的物质析出,形成水垢。

要清除水垢,只需要让铁离子或钙离子(都是阳离子)分别与合适的酸性阴离子反应就可以了。钙可以用醋(醋酸)或者柠檬酸,铁可以用草酸,而盐酸(家用盐酸的浓度较低)对任何水垢都有效果。例如,如果在浴缸中的白色水垢上倒上醋的话,钙就会与醋中的阴离子(CH3COO-)结合,形成易溶于水的醋酸钙,溶解到水中。

 

被氧化的油形成排风扇上黏糊糊的污渍

使用了较长时间的厨房排风扇,上面经常会粘着茶色的、黏糊糊的东西。也许有不少人会想:平时很少触摸的排风扇,为什么会这么脏呢?

排风扇上的污渍其实是炒菜时飞溅出来的油。首先,炒菜时高温的油由液体变成气体飞到排气扇那里附着上去。附着的油在较热的环境中被空气氧化。油之类的有机物被氧化后会变成黄色或茶色。

此外,我们炒菜时用的植物油,构成其分子的碳原子有的是通过双键连接的(两个原子之间通过两个“手”结合在一起)。这种双键被氧攻击后,结合点会发生断裂,而油分子在这种结合断裂点会相互连接。这样,原本是液态的油,相互结合后就结块了。

这种在炒菜时产生的气态油,不仅出现在厨房里,还会飞到其他房间。房间里的窗玻璃内侧粘上油后,油就会作为粘合剂,再粘住房间里飞舞的灰尘等,把玻璃弄脏。

 

表面活性剂与碱性物质是洗衣服的最佳搭档

那么应该如何清除这些油渍呢?在这里我们以衣服的清洗为例,看一下洗衣剂是如何去除油渍的。

衣服上的污渍里主要有我们皮肤的油脂、皮肤摩擦掉落的皮屑、汗等我们身体产生的污渍,还有空气中的烟尘、食物残渣、泥等从外界环境沾到的污渍。其中最难清洗的污渍之一就是油渍了。

为了清除油渍,洗衣剂中添加了表面活性剂。表面活性剂分子由易溶于水的部分(亲水基)和易溶于油的部分(疏水基)组成。疏水基与衣服上附着的油渍相结合,将油污围成球状使其从衣服上脱离。窗玻璃和不太脏的排气扇上的油渍可以用表面活性剂清洗。

为了提高洗衣剂的清洁能力,有的清洗剂在表面活性剂中添加了弱碱性物质。弱碱性物质对于清除油以外的污渍也有广泛的作用。

碱性物质具有夺取氢离子的性质。因此,衣服与其上附着的污渍的表面分子中的氢离子被夺走,从而带负电。这样水中的正离子都会汇集过来。聚集了正离子的衣物与污渍表面会相斥分离,于是污渍就从衣服上脱落了。

很多弱碱性清洁剂中进一步添加了可以破坏大分子结合的漂白剂、分解油的酶、分解蛋白质的酶等等。当我们要清洁很脏的排风扇上的油渍时,就可以使用含有漂白剂的强碱性清洁剂。

顺便说一下,因为柑橘皮中所含的叫做“d-苧烯”的物质具有去油的作用,所以用柑橘皮擦拭平底锅或者餐具可以去油。

120707_打扫房间-1 图.jpg

图. 衣服上污渍的种类

从我们身体上粘到衣服上的污渍有油脂、脱落的皮肤细胞、汗渍等。其中油脂是由体表细小的皮脂腺分泌的中性脂肪,以及其被细菌分解后产生的脂肪酸。皮肤的油脂是保护身体的重要物质,但是也会构成油污这种最麻烦的衣服污渍之一。

 


厕所的清洁剂根据污渍不同分类使用

马桶上的黄色或者黑色污渍主要是铁离子的水垢上附着了“尿结石”产生的。

尿结石是尿液中含钙的结晶。马桶上残余的尿液中的尿素被细菌分解后产生碱性的氨。这样尿液呈现碱性,最后尿液中的钙离子就会以碳酸钙或磷酸钙的方式析出。

水垢、尿结石可以用酸性水溶液清除,排泄物的污渍可以用含有漂白剂的碱性清洁剂去除。但是如果将这两种清洁剂混合,可能会产生有毒的氯气,所以一定不要混合使用。

形形色色的污渍,其成分与产生原理都各不相同。在了解污渍成分的化学性质的基础上选择合适的去污方法,也是做扫除的诀窍之一。


(本文发表于《科学世界》2012年第7期)



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