Khoảng 2.800 tCN
Xà phòng
Làm xà phòng nghe cứ tưởng như chuyện gì to tát, song đó chính là việc điều chế hóa chất đầu tiên mà chúng ta có tài liệu ghi chép còn lưu giữ được. Các phiến ghi chép Sumeria có niên đại khoảng năm 2.800 tCN có nhắc tới những vật liệu giống-xà phòng, và việc dùng xà phòng để giặt len được mô tả vào ba trăm năm sau đó. Một phiến đất sét Sumeria khác có từ năm 2.200 tCN đưa ra một công thức vẫn hoạt động cho đến ngày nay: nước, kim loại kiềm từ tro đốt, và dầu.
Các công thức xà phòng đa chủng loại được tìm thấy trong khắp các tài liệu ghi chép của người Ai Cập, La Mã, và Trung Hoa, song chúng đều có cơ sở hóa học giống nhau. Dù có nguồn gốc thực vật hay động vật, dầu và chất béo đều là triglyceride – một phân tử glycerol, còn gọi là glycerin, với ba acid béo chuỗi dài gắn vào nó dưới dạng ester. Các nhóm ester có thể bị phá vỡ (thủy phân) khi có mặt một kim loại kiềm mạnh ở trong nước. Vào những thời kì tiền công nghiệp, nguồn hợp chất kiềm đáng tin cậy nhất được chiết xuất từ tro gỗ (ngày nay chúng ta biết chúng có chứa potassium carbonate). Xử lí hợp chất này bằng khoáng chất vôi tôi (calcium hydroxide) đưa tới potassium hydroxide còn có tính kiềm mạnh hơn, gọi là “nước kiềm” hay “soda ăn da”, đó là một vật liệu làm xà phòng tuyệt vời.
Sau phản ứng thủy phân (kết hợp với nước), cái còn lại là các phân tử glycerol tự do và muối potassium của các acid béo gắn với nó. Xét hành trạng trong nước thì các phân tử ấy lập lờ nước đôi: Các đầu muối/acid thì hoàn toàn tan trong nước, còn các chuỗi carbon dài phía sau chúng thì không. Tuy nhiên, chúng hút lấy các chất béo khác, các chất này bị kéo vào nước bởi các đầu muối phân cực – thật hiệu quả cho việc tẩy nhờn lông cừu trên một dòng suối Sumeria.
Thủ thuật hòa-tan-đôi-ngả ấy hóa ra cực kì hữu ích trong một thế giới mà hầu như mọi thứ đều được phân chia thành nhóm “tan trong nước” và “tan trong dầu”. Vào thế kỉ hai mươi, người ta phát hiện thấy các phân tử tương tự vậy (cùng với cholesterol) cấu tạo nên màng của mỗi tế bào sống. Các phân tử này tạo thành một lớp đôi, với các đầu cực hòa tan trong nước tương tác với các chất lỏng gốc nước bên trong và bên ngoài tế bào, trong khi các chuỗi dài không phân cực ở giữa màng tạo thành một hàng rào bảo vệ. Điều này đảm bảo rằng những gì bên trong tế bào không rò rĩ ra ngoài và vật liệu không mong muốn từ bên ngoài tế bào không xâm nhập được vào trong.
XEM THÊM. Cholesterol (1815), pH và Chất chỉ thị (1909), Isoamyl Acetate và Ester (1962).
Màu xanh và màu vàng sáng có nghĩa là bề dày của bọt bóng xà phòng chỉ cỡ hai trăm đến ba trăm nano mét (phần tỉ của một mét), ngắn hơn bước sóng của ánh sáng nhìn thấy.
250 Mốc Son Chói Lọi Trong Lịch Sử Hóa Học
Derek B. Lowe
Bản dịch của Thuvienvatly.com
