Моющие средства - это ПАВы (поверхностно активные вещества), при растворении в воде снижающие ее поверхностное натяжение. Павы делятся на ионогенные (образующие ионы при растворении в воде) и неионогенные (не образующие ионы при растворении в воде). Ионогенные в свою очередь делятся на катионактивные (у них ПАВом является катион) и анионактивные ((у них ПАВом является анион).
Поверхностная активность возникает из-за того, что один конец молекулы (или иона) ПАВ "гидрофильный" ("водолюбивый", т.е. стремится к воде), а другой конец "гидрофобный" (боящийся воды, не любящий воду, стремящийся убежать из воды). Наиболее часто применяются анионактивные ПАВ, и рассмотрим только их. Наиболее простое ПАВ - обычное мыло, представляющее собой натриевые (или калиевые) соли нормальных жирных кислот, например стеарат натрия:
СН3-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СН2-СОО(-) Na(+). Из-за того, что карбоксильный конец (СОО-) аниона - гидрофильный, а длинный "углеводородный" конец - гидрофобный, анионы "сбиваются в кучку", образуя так называемую "мицеллу". Представьте себе много обычных швейных иголок (ручных) с нанизанными на них длинными шерстяными (очень пушистыми) нитками (метра 2-3 длиной). Теперь возьмем несколько сотен таких иголок, скатаем их в клубок, более или менее близкой к шарообразной формы, так что все иголки острыми концами торчат наружу (этакий "ёжик"). Вот так выглядит мицелла. Поскольку все анионы заряжены отрицательно (вернее, "торчащие из мицеллы" карбоксильные концы), то мицеллы отталкиваются друг от друга и не могут объединится. Правда, когда между ними попадают катионы натрия Na(+), то они уменьшают отталкивание, и позволяют мицеллам сблизиться. Так вот, в морской воде такая высокая концентрацию катионов, что мицеллы могут не только сблизиться, но даже объединиться. Еще драматичнее ситуация в жесткой воде, содержащей катионы кальция и магния Ca(2+), Mg(2+).
Эти катионы двухзарядные, они гораздо более эффективно позволяют мицеллам сблизиться, поэтому они "сбиваются" в крупные хлопья, видимые невооруженным глазом. А для того, чтобы ПАВ могло проявить моющие свойства, нужно, чтобы мицеллы были разделены, и образовывали так называемый "коллоидный раствор". Вот почему мыло плохо "работает" в соленой, и ещё хуже в жесткой воде.
