Kimya

Sabunun Ardındaki Kimya: Sabun Kiri Nasıl Temizler?

“Ellerinizi sık sık su ve sabunla en az 20 saniye boyunca yıkayın.” Yaşadığımız pandemi esnasında muhtemelen en sık duyduğumuz cümle buydu. Bu uyarının arkasındaki sebep, sabunun mikropları “öldürme” yeteneği idi. Peki, sabunlara bizi mikroplara karşı koruma yeteneğini veren şey nedir? Diğer bir deyişle sabun kiri nasıl temizler?

Sabunun Ardındaki Kimya: Sabun Kiri Nasıl Temizler?
En az 20 saniye boyunca sabun ve suyla yıkamak, ellerimizdeki mikrop sayısını azaltır. İster katı sabun ister sıvı sabun kullanın, bu durum geçerlidir. Her iki türde de yüzey gerilimini azaltan ve sabunun yayılmasını sağlayan moleküller bulunur. 

Çoğu insana evinde var olan kimyasallar sorulduğunda lavabonun altında saklanan gider tıkanıklıklarını açmak için saklanan sıvılar, gümüş cilaları veya mutfak tezgahlarını dezenfekte etmek için kullanılan şeyler akla gelecektir.

Ancak hatırlatalım. Evi temizlemek, yemek pişirmek, bir şeyler yapıştırmak. Bunlar da temelde kimyasal reaksiyonlardır. Ellerimizi sabunla yıkamamız ve sabunun kiri temizlemesi de kimyasal bir reaksiyondur.

Sabunun Ardındaki Kimya: Sabun Kiri Nasıl Temizler?
Unutulmamalıdır ki, tüm deterjanlar – ne amaçla kullanıldıklarına bakılmaksızın aynı temel prensibe göre çalışırlar. Bu nedenle, genel amaçları söz konusu olduğunda, tüm sabunlar teknik olarak hemen hemen aynıdır.

Sabun Nasıl Yapılır?

Sabunun tarihi, binlerce yıl öncesine, Antik Babil’e kadar uzanan uzun bir tarihtir. İnsanlar, bugün bulaşıkları, çamaşırları, evlerimizi ve kendimizi temizlemek için kullandığımız sabunları ve deterjanları yaratmak için aynı bilgiyi kullanmışlardır.

Çok daha önceki dönemlerde kullanıldığı bilinse de, sabundan ilk kez Romalı bilgin Plinius’un MS 77’de yazdığı ” Naturalis Historia ” adlı kitabında bahsedilir. Plinius sabunu sığır yağı ve kül karışımından elde edilen bir pomat olarak tanımlar. Ancak eski insanlar bu ilk sabunları insan hijyeninden ziyade yün veya pamuk liflerini kumaşa dokunmadan önce temizlemek için kullanıyorlardı.

Hamamları ile ünlü Yunanlılar ve Romalılar bile vücutlarını temizlemek için sabun kullanmıyorlardı. Bunun yerine vücutlarına zeytinyağı sürüp, ardından bir çubuk yardımı ile vücutlarını temizliyorlardı. Bunun için kullandıkları araçlar aşağıdaki gibi görünüyordu.

Kalan yağı veya kiri temizlemek için strigil adı verilen metal veya kamıştan yapılmış bir kazıyıcı kullanıyorlardı 
.

Orta Çağ’da, yumuşaklığı ve saflığıyla övülen ve güzel kokan yeni bitkisel yağ bazlı sabunlar, Avrupa’nın en ayrıcalıklı sınıfları arasında lüks ürünler olarak kullanılmaya başlandı. Beyaz, zeytinyağı bazlı katı sabun, Avrupa kraliyet ailesi arasında oldukça popüler bir tuvalet malzemesiydi.

Zaman geçtikçe kullanımı yaygınlaştı ve sabun yapımı, kadınlar tarafından denetlenen mevsimlik ev rutininin bir parçası haline geldi. Bu geleneksek yöntemde kadınlar kasaplardan aldıkları ya da yemeklerden artan yağı saklıyorlar ve sonrasında bu yağı küllerle karıştırıyorlardı. Sonrasında da bunu el yıkamaktan ziyade çamaşır yıkamak için kullanıyorlardı.

1870’lerde bir Fransız fabrikasında işçiler büyük tanklarda sabun yapıyorlar.

1807’de kurulan New York merkezli Colgate ve 1837’de kurulan Cincinnati merkezli Procter & Gamble gibi sabun fabrikaları, sabun üretiminin ölçeğini artırdı ancak içeriklerini veya kullanımını değiştirmek için çok az şey yaptı. İlk P&G fabrikasında, işçiler evlerden, otellerden ve kasaplardan toplanan yağı kaynatmak için büyük kazanlar kullandılar.

Zaman içinde sabun kimyası da değişmeye başladı. Onlarca yıllık laboratuvar deneyleri sonucunda bitkisel bazlı yağlar elde edildi ve bu da sabun üretimini hayvansal yan ürünlere daha az bağımlı hale getirerek sabunda devrim yarattı.

Sabun Kiri Nasıl Temizler?

Sabunun kiri nasıl temizlediğini anlamak için öncelikle normal koşullarda sabun ve deterjanın nasıl çalıştığını anlamalısınız. Bir maddenin diğerinde çözünebilmesi için benzer maddelerin kullanılması gerekir. Bu nedenle normal koşullarda yağ ve su birbirine karışmaz.

Yağ molekülü

Ellerinize yağ bulaştığında bunu su ile yıkayarak çıkartmaya çalıştıysanız ne demek istediğimizi anlarsınız. Bu kolay bir iş değildir. Bunun nedeni, su moleküllerinin birbirlerine yağa yaptıklarından çok daha güçlü bağlanmasıdır. Aynı durum elimizdeki virüsleri temizlemede de geçerlidir. Su tek başına virüsü çözemeyecektir. Çünkü virüslerde oldukça yapışkan bir yapıdadır. Sabun tam da bu noktada işin içine karışır.

Sabun, emülsifiye edici (birbiri içinde çözülmeyen iki sıvının karışımına yardımcı maddeler) bir madde olması nedeniyle mükemmel bir temizleyicidir. Yani yağ ( dolayısıyla kir) doğal haliyle su ile karışmazken sabun bu sürecin gerçekleşmesini mümkün kılar. Deterjanlar da aynı nedenle giysilerdeki kiri ve yağı kolayca çıkarır.

sabun kimya
Sabun molekülleri de kendilerini virüse ve diğer kirlere kendilerini bağlayacaktır.

Organik bir bileşiğin (bir yağ asidi) inorganik bir bileşiğe (sodalı su) eklenmesiyle yaratılan sabun molekülü, her iki ebeveyninin bazı özelliklerini korur. Yani sabun moleküllerinin bir ucu suyu sever – hidrofiliktir. Diğer ucu sudan nefret eder – hidrofobiktirler.

Başka bir deyişle yağlı organik maddelerle dostluk kurmayı seven organik bir ucu ve suya çeken inorganik bir ucu vardır. Bu nedenle sabun, yağı suyla karışabilen daha küçük damlalara böler. Sabun bunu suyun yüzey gerilimini bozarak başarır. Su moleküllerinin birbirine daha az yapışmasını sağlanması da, sabunun bulaşıkları ve giysileri daha kolay temizlemesine yardımcı olur.

Yüzey gerilimi, sıvının molekülleri arasındaki zayıf kuvvetlerden kaynaklanır. Su gibi kovalent bir bileşikte iyonlar yoktur; ama oksijen hidrojenden daha fazla elektronegatiftir ve sonuçta, su molekülü kutuplu olur. Bu nedenle oksijen atomunda küçük bir negatif yük, hidrojen atomlarında küçük bir pozitif yük bulunur. Yükler, su moleküllerini sıkıca birbirine yapıştırır.

Sabun Elimizdeki Mikropları Öldürmez

Pek çok sabun reklamı sabunların mikropları “öldürdüğünü” iddia etse de teknik olarak bu doğru değildir. Sabunlar basitçe virüsü parçalara ayırır ve yüzeyden uzaklaştırır. Sabun molekülleri su ve yağ molekülleri arasında aracı görevi görür. Her ikisine aynı anda bağlanır. Sonra elimizi durulayınca suyla birlikte mikropları uzaklaştırır.

Katı ve sıvı sabunlar cildimizdeki mikrop sayısını azaltmada eşit derecede etkilidir. İkisi de benzer maddeler içerdiğinden, biri diğerinden daha iyi değildir. Sadece görüntü olarak farklıdırlar. Ellerinizi katı sabunla ovalayarak yıkadığınız zaman oluşan sürtünme, kalıntıları daha iyi temizleyebileceği için el hijyeni açısından bir bonustur.

El dezenfektanları sabun ve su bulamadığımız zamanlar için iyi bir alternatiftir.  Ancak mümkünse elleri temizlemek için her zaman sabun ve su tercih edilmelidir. Kısacası suya sabuna hele ki bu günlerde bolca dokunmayı ihmal etmeyelim.


Kaynaklar ve ileri okumalar:

  • Why do we use soap?; Yayınlanma tarihi: 6 Mart 2020; Kaynak site: Live Science. Bağlantı: Why do we use soap/
  • Petruzzello, Melissa. “How Does Soap Work?”. Encyclopedia Britannica, 10 Mar. 2022, https://www.britannica.com/story/how-does-soap-work. Accessed 14 July 2024.
  • The dirty history of soap. Yayınlanma tarihi: 12 Mayıs 2020. Kaynak site: Conversation. Bağlantı: The dirty history of soap

Size Bir Mesajımız Var!

Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.

Matematiksel

Bir yanıt yazın

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

Başa dön tuşu