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孩子问，为什么过年妈妈要去烫头？头发烫完为啥卷卷的？该如何回答？第1页

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烫头是化学变化，持久；卷发棒是物理变化，灵活。

头发的主要成分是角蛋白（keratin）——正是角蛋白所形成的聚集体之间的各种化学键和分子相互作用，使得头发能形成特定的型。角蛋白由多种氨基酸组成，其中24%左右是半胱氨酸^[1]^[2]。在角蛋白之间的相互作用中，以下三种占主导地位。

半胱氨酸之间形成二硫键——这是化学键，类似于过氧化氢和青蒿素中的过氧键
其中的部分氨基和部分羧基会带电，从而存在静电相互作用——这是分子间相互作用
氢键相互作用——这一般被认为是分子间相互作用

正是主要由于这三种相互作用的存在，头发才具有特定的最稳定构型，不是那么容易改变——其中第一种相互作用二硫键最主导。但是，如果我们可以通过一些方式改变或者削弱这些相互作用力，就可以改变头发构型了——如果能改变二硫键，此时是化学反应，能够永久改变构型；如果不改变二硫键，此时是物理过程，就是暂时改变构型。

对于第二种相互作用力，静电相互作用满足库仑定律。，其中是真空的电容率，是介质的相对介电常数——对于真空来说。水的相对介电常数为80左右，也就是说，在水中静电相互作用要弱80倍！

对于第三种作用力，氢键，在加热的状态下就会被削弱。

所以如果用热水洗头（削弱静电作用和氢键）后固定造型，待其冷却下来后就能有新的造型了。

使用卷发棒时会加热处理头发，也是为了破坏氢键。之后在卷的情况下冷却，就再度形成新的氢键从而有了新的造型。

不过这样的新造型并不是热力学最稳定的状态——毕竟化学键并没有改变。此时仅仅是由于转变回去需要比较高的势垒（活化能）。一旦洗头或者头发受热后，很容易回到最初的稳定构型。所以使用卷发棒后，用热水洗一次头就回去了。

而对于烫发，则要使用一些化学物质来破坏并重新生成第一种相互作用了。这种化学物质叫做巯基乙酸铵。在该物质的作用下，二硫键被还原从而打开成为两个巯基^[3]。

之后固定好头发，再使用氧化剂——比如过氧化氢，处理头发。此时之前得到的巯基再度反应生成二硫键——只不过此时是不同位置之间的巯基反应了。

所以此时烫头不仅仅是烫头，还要配以一些化学反应。在这些化学反应的作用下，二硫键先被破坏然后再度生成，从而使得新的卷发成为最稳定的构型。因此，此时哪怕再用热水洗头，头发依然还是卷卷的，而不会还原。此时如果希望回到最初的直发，要么就等新的头发长出来，要么就再去烫发拉直。