Zeep
Zeep is een soort schoonmaakmiddel en wordt ook tot de middelen voor lichaamsverzorging gerekend. Het is een reinigend product dat wordt gemaakt van vetten, natronloog of soda, geurstof en kleurstof. Door vet samen te voegen met natronloog ontstaat er zeep.
Waar wordt zeep allemaal voor gebruikt?
Zeep wordt gebruikt als:
- Zeep als een stuk, voor het wassen van je handen en de rest van je lichaam
- Afwasmiddel. Afwasmiddel is een vloeibare zeep dat wordt gebruikt tijdens het afwassen
- Shampoo. Shampoo is een vloeibare zeep om je haar mee te wassen.
- Douchegel. Douchegel is een vloeibare zeep voor je huid, maar kan soms ook voor je haren.
- Wasmiddel. Wasmiddel is een vloeibare of poederachtige zeep voor je kleding.
- Allesreiniger. Allesreiniger is een vloeibare zeep die wordt gebruikt om het huis schoon te maken.
Hoe werkt zeep?
Door de zeep contact te laten maken met water komen er zeepmoleculen los. Zeepmoleculen hebben een kopje en een staart. De kop van de zeepmolecuul is oplosbaar in water. Dit wordt ook wel hydrofiel (houdt van water) genoemd. De staart van een zeepmolecuul lost slecht op in water. Dit wordt ook wel hydrofoob (bang voor water) genoemd. Wanneer je zeep oplost in water proberen de staarten (hydrofobe) weg te blijven van het water. De eerste zeepmoleculen die in het water komen gaan naar het wateroppervlak. Als het wateroppervlak vol is, dan vormen de zeepmoleculen een micel (figuur 1). De staarten van de zeepmoleculen gaan bij elkaar zitten en de koppen steken naar buiten. Als er vuil in het water zit, dan steken de zeepmoleculen hun staart hierin. Het vuil wordt nu omringd door zeepmoleculen.
Hoe wordt zeep gemaakt?
Zeep wordt gemaakt in een zeepfabriek. Zeep is een mengsel van loog (een hydrofiele stof, die zorgt voor de 'kop' van de molecuul) en verschillende vetten (hydrofoob, dat wordt de 'staart' van de zeepmolecuul). Loog wordt eerst opgelost in water, dit wordt dan erg heet. Dat wordt afgekoeld, waarna de vette stoffen erbij kunnen. Dit mengsel wordt ook weer verwarmd, zodat de stoffen vloeibaar zijn en doorgeroerd kunnen worden. Daarna wordt de stof dagenlang afgekoeld in grote machines, tot het weer een vaste stof is. Vervolgens voegen ze er in de fabriek nog een geurstof en een kleurstof aan toe, zodat hetgeen dat gewassen wordt na afloop lekker ruikt.
Zeepbel
.JPG)
Wanneer je een bak met water en zeep heftig schudt, dan kunnen de micellen zich vullen met lucht. Hierdoor ontstaan zeepbellen. Een zeepbel bestaat uit een vlies van water en zeep, waarin lucht zit gevangen. Een zeepbel is dus een zeepvlies gevuld met lucht.
Het zeepvlies bestaat uit twee lagen zeepmoleculen met een laag water ertussen, dus: een laagje zeep, een laagje water, een laagje zeep (figuur 2).
De zeepmoleculen hebben, zoals gezegd, twee kanten: de hydrofiele kant die van water houdt (de kop) en de hydrofobe kant die niet van water houdt (de staart), zie figuur 3.
De laag water in het zeepvlies heeft aan beide kanten een laagje zeepmoleculen (figuur 2). De kopjes van de zeepmoleculen gaan allemaal in het water zitten en de staarten willen ver weg zijn van het water en gaan naar lucht toe. In de bel zit lucht en om de bel heen zit ook lucht, dus daar willen de staarten naartoe. De vorming van de belwand (het zeepvlies) wordt lucht-zeep-water-zeep-lucht (zie figuur 4). Deze vorming zorgt ervoor dat de belwand mooi dichttrekt. De zeepbel is dicht en de lucht zit opgesloten en kan er niet uit.
Bellen blazen kan niet alleen met water. Dit komt, omdat alleen een dun laagje water snel verdampt. De zeepmoleculen bij het dunne laagje water zorgen ervoor dat het water niet zo snel verdampt.
Waarom zijn zeepbellen altijd rond?
Dat komt door de oppervlaktespanning. Zeepmoleculen in een zeepvlies die trekken elkaar heel stevig aan en die willen een zo klein mogelijke ruimte innemen. Dat blijft als je een zeepbel blaast. Een zeepbel is altijd bolvormig, omdat een bel of bol als eigenschap heeft dat het met de kleinst mogelijke oppervlakte de grootste inhoud mogelijk is.
Wanneer knapt een zeepbel?
- Uit de zeepbel verdampt steeds water. Hierdoor wordt het zeepvlies dunner en dunner, totdat de zeepbel knapt.
- Als een zeepbel in contact komt met een voorwerp dat droog is, zoals je vinger, je hand of een pen, dan maakt dat een gaatje in het zeepvlies en gaat het kapot zodat de lucht eruit ontsnapt.
- Als je een bel hebt geblazen, zal door de zwaartekracht aan de bovenkant van de zeepbel het zeepvlies steeds dunner worden. Hierdoor knapt een zeepbel ook uit elkaar.
Een zeepbel knapt niet, wanneer je bijvoorbeeld je vinger, je hand of een pen eerst in het sop doet. Dan kan je wel door de zeepbel of zeepvlies prikken zonder dat het uit elkaar knapt.
Hoe wordt een zeepbel sterker?
Er zijn veel recepten om zeepbellen sterker te maken, zodat ze minder snel kapotgaan. Glycerine wordt het meest genoemd als toevoeging aan de zeepoplossing van water met afwasmiddel. Glycerine is te koop bij de drogist. Glycerine zorgt ervoor dat het water in het zeepvlies minder snel verdampt waardoor de bel langer blijft bestaan. Ook maakt glycerine het zeepvlies soepeler waardoor het vlies minder snel breekt. Een paar theelepels glycerine toevoegen aan de zeepoplossing en dit urenlang (bijvoorbeeld een nacht) laten staan werkt het beste. De volgende dag kun je dan bellenblazen.
Hoe maak ik reuze-zeepbellen?
Voor heel grote zeepbellen heb je sterke zeepbellen nodig. je maakt eerst het zeepmengsel:
- 1 kop afwasmiddel;
- 8 koppen water;
- 3 theelepels glycerine
Dit mengsel laat je een paar uur (of een nacht) staan.
.JPG)
Je kan van twee stokken en 2 stukken katoen (touw of repen katoen van 2 cm breed) een bellenblaas-stok maken, zodat je grote bellen krijgt (figuur 5).
Hoe ontstaan de kleuren op een zeepbel?
De kleuren in een zeepbel ontstaan door de manier waarop het licht door de zeepbel wordt weerkaatst. Wanneer het licht op het zeepvlies valt, weerkaatst een deel van de stralen tegen de buitenste zeeplaag en het andere deel tegen de binnenste zeeplaag. Doordat het licht eerst naar binnen moet, weerkaatsen de lichtstralen niet tegelijk terug. De lichtstralen worden wel in dezelfde richting teruggekaatst. Dit noem je met een moeilijk woord: interferentie. De ene kleuren worden versterkt en zie je goed en de andere kleuren verzwakken en zijn moeilijk te zien. Het zien van de verschillende kleuren hangt af van de dikte van het zeepvlies en van de hoek waar het licht op de zeepbel valt.
Bronnen
Baum, M. & Schwarzer, S. (2013). Wie dünn ist eine seifenblase? Eine experimenteller zugang zu micro- und nanoschichten. Chemkon-Weinheim, 20(1), 25-28. Boys, C.V. (1959). Soap bubbles theis colours and the forces which mold them. (Vol 452). Courier Corporation. Isenberg, C. (1978). The science of soap films and soap bubbles. Courier Corporation. Lyklema, J. (1980). Wetenschappelijk spel met zeepvliezen. Nieuwe Reeks No. 58, 129 Proefjes.nl (2017). Zeepbel. Opgehaald op 8 oktober 2017, van https://www.proefjes.nl/uitleg/064 en http://www.proefjes.nl/uitleg/068 Soapbubbles.dk (2017). Bubble Science. Opgehaald op 22 oktober 2017, van http://soapbubble.dk/english/science. Startpagina.nl (2017). Zeepbel. Opgehaald op 22 oktober 2017, van https://www.startpagina.nl/v/wetenschap/natuurkunde-scheikunde/vraag/400504/ontstaat-zeepbel-zorgt-glycerine-langere Wetenschap.infonu.nl (2017). De wiskunde achter zeepbellen. Opgehaald op 2 november 2017, van http://wetenschap.infonu.nl/wiskunde/63990-de-wiskunde-achter-zeepbellen Wetenschap.infonu.nl (2017). Hoe werkt zeep? Opgehaald op 2 november 2017, van http://wetenschap.infonu.nl/scheikunde/5868-hoe-werkt-zeep