נתרן לאוריל סולפט (Sodium Lauryl Sulfate או בקיצור SLS)
נתרן לאוריל סולפט הוא החומר הפעיל בסבונים המודרנים. זהו למעשה סורפקטנט (בעברית - חומר פעיל שטח), חומר המאפשר לערבב בין שני חומרים שבאופן טבעי לא מתערבבים זה בזה, למשל מים ושומנים. איך בעצם דבר כזה מתאפשר?
מודל תלת-מימדי של מולקולת ה-SLS
אפשר לסכם מסיסות בנוזלים באופן הבא: נוזלים ממיסים נוזלים ומוצקים אחרים הדומים להם מבחינת אופי הפיזור החשמלי על-פניהם. אופי הפיזור יכול להיות אחיד, או כזה שיהיו בו איזורים בהם ישנו מטען חשמלי יחסית חיובי ואיזורים אחרים בהם יש מטען חשמלי יחסית שלילי. הסיבה לכך נעוצה בפרמטר הנקרא "אלקטרו-שליליות", אבל לא נכנס לזה כעת. כאשר אנו מערבבים שמן לתוך מים, מולקולות השמן תצטופפנה יחד מכיוון שהן אינן מסיסות במים, ותיצורנה בועות של שמן. באופן דומה, אם נפזר מים ע"פ שמן, מולקולות המים תתקבצנה יחד לכדי טיפות מים על-פני השמן. חומרים כמו מים, להם פיזור חשמלי בלתי-אחיד, מכונים "הידרופיליים" (אוהבי מים), בעוד חומרים כמו שמן, בעלי פיזור חשמלי אחיד, מכונים "הידרופובים" (שונאי מים), או "ליפופילים" (אוהבי שומן).
סורפקטנטים (ובאופן ספציפי - דטרגנטים) הם חומרים השוברים את הבידוד בין מולקולות הידרופוביות/ליפופיליות ומולקולות הידרופיליות. יש להם איזור במולקולה בעל מטען חשמלי (ה"ראש", בדרך טעון במטען חשמלי שלילי), ואיזור אחר בעל פיזור מטען חשמלי אחיד (ה"זנב"). כאשר מערבבים מולקולות סורפקטנט במים, הן תיצורנה מיצלות: כדורים קטנים העשויים ממולקולות הסורפקטנט, בהן הזנבות ההידרופוביים מצטופפים יחד בפנים הכדור, והראשים ההידרופוביים מתמוססים במים.
חתך של מיצלה כדורית
המיצלות האלו יכולות להמיס שומן בתוכן, בחלק בו נמצאים הזנבות ההידרופוביים. מנגד, הראשים ההידרופיליים מבטיחים כי המבנה כולו יתמוסס במים. כך יכולות מיצלות אלו "לתפוס" שומן וחלקי לכלוך אחרים שאינם מסיסים במים, ולהמיס אותם במים. כך למעשה עוזרים לנו הדטרגנטים לנקות לכלוך שומני, בלי להיעזר בממסים העלולים להיות מסוכנים.
בני האדם משתמשים בדטרגנטים במשך אלפי שנים [1]. למעט במאה וחמישים השנים האחרונות, רוב הדטרגנטים בשימוש היו למעשה חומצות שומן שעברו תהליך הנקרא "ספוניפיקציה" (מהמילה סבון), שהפך אותן לבעלות ראש הידרופילי וזנב הידרופובי. תהליך הספוניפיקציה של חומצות שומן מערב שבירה של מולקולות בשם טריגליצרידים, המשמשות בחי ובצומח לאחסון של שומן. זה אולי נשמע מסובך, אבל למעשה מדובר בסה"כ בערבוב של שמן מהצומח (או שומן מהחי) ובסיס חזק כגון נתקן הידרוקסיד או אשלגן הידרוקסיד. סבונים אלו מאופיינים ברמת pH גבוהה, ועלולים לגרום לגירוי של העור וייבושו.
בשנים שמאז המהפכה התעשייתית, השימוש בדטרגנטים בטוחים יותר ובריאים יותר נעשה נפוץ מאד. נתרן לאוריל סולפאט הוא דוגמא קלאסית לכך: רמת ה-pH שלו קרובה יותר לנייטרלית, והוא אינו מייבש או מגרה את העור באופן דומה לסבונים קלאסיים. בעבר היו חששות מהיותו מסרטן, אך בדיקות חוזרות ונשנות בכמויות הגבוהות פי כמה מהכמויות בהן הוא נמצא בסבונים ובחומרי ניקוי אחרים כדוגמת שמפו, ובמשך זמן ממושך יותר, הראו כי אין בו סכנה ממשית, וכי הוא בטוח לשימוש [2]. עם זאת, ישנם אנשים רבים המתנגדים לשימוש בו, כנראה מתוך הטרנד הכללי של חזרה ל"טבע" והעדפת מוצרים "טבעיים" ע"פ חומרים סינטטיים (אף כי אין שום דבר טבעי בסינתזה של סבונים קלאסיים). שימוש נוסף של SLS הוא כחומר מתחלב במאכלים רבים.