Seebi määratluse keemia. Seebid, nende omadused

Seebi struktuur, omadused

Seebid on kõrgemate rasvhapete naatriumi- või kaaliumisoolad (skeem 1), mis hüdrolüüsivad vesilahuses, moodustades happe ja leelise.

Tahke seebi üldvalem:

Tugevate leelismetallialuste ja nõrkade karboksüülhapete poolt moodustunud soolad hüdrolüüsivad:

Saadud leelis emulgeerub, lagundab osaliselt rasvu ja vabastab seega kangale kinni jäänud mustuse. Karboksüülhapped moodustavad veega vahu, mis püüab kinni mustuseosakesed. Kaaliumisoolad lahustuvad vees paremini kui naatriumsoolad ja seetõttu on neil tugevamad puhastavad omadused.

Seebi hüdrofoobne osa tungib läbi hüdrofoobse saasteaine, mille tulemusena on iga saasteosakese pind ümbritsetud hüdrofiilsete rühmade kestaga. Nad suhtlevad polaarsete veemolekulidega. Tänu sellele eralduvad pesuaine ioonid koos saastusega kanga pinnalt ja lähevad vesikeskkonda. Nii puhastatakse saastunud pind pesuvahendiga.

Seebi tootmine koosneb kahest etapist: keemiline ja mehaaniline. Esimeses etapis (seebi keetmine) saadakse naatriumi (harvemini kaaliumi) soolade, rasvhapete või nende asendajate vesilahus.

Kõrgemate karboksüülhapete tootmine naftasaaduste krakkimisel ja oksüdeerimisel:

Naatriumsoolade valmistamine:

KOOS n H m COOH + NaOH = C n H m COONa + H2O.

Seebi keetmine lõpetatakse seebilahuse (seebi liimi) töötlemisel liigse leelise või naatriumkloriidi lahusega. Selle tulemusena hõljub lahuse pinnale kontsentreeritud seebikiht, mida nimetatakse südamiks. Saadud seepi nimetatakse heliseebiks ja selle lahusest eraldamise protsessi nimetatakse väljasoolamiseks või väljasoolamiseks.

Mehaaniline töötlemine koosneb valmistoodete jahutamisest ja kuivatamisest, lihvimisest, viimistlemisest ja pakkimisest.

Seebi valmistamise protsessi tulemusena saame laias valikus tooteid, millega saate tutvuda.

Pesuseebi tootmine lõpetatakse väljasoolamise etapis, mille käigus seep puhastatakse proteiinist, värvainetest ja mehaanilistest lisanditest. Tualettseebi tootmine läbib kõik mehaanilise töötlemise etapid. Olulisim neist on lihvimine, s.o. heliseebi ülekandmine lahusesse, keetes kuuma veega ja uuesti välja soolades. Sel juhul osutub seep eriti puhtaks ja kergeks.

Pesupulbrid võivad:

Ärritada hingamisteid;

Stimuleerida mürgiste ainete tungimist nahka;

Põhjustada allergiat ja nahadermatiiti.

Kõigil neil juhtudel peate üle minema seebi kasutamisele, mille ainus puudus on see, et see kuivatab nahka.

Kui seep valmistati loomsetest või taimsetest rasvadest, siis seebistamise käigus tekkinud glütseriin eraldatakse lahusest pärast tuuma eraldamist, mida kasutatakse laialdaselt: lõhkeainete ja polümeervaikude tootmisel, kanga- ja nahapehmendajana, valmistamisel. parfüümide, kosmeetika ja meditsiiniliste preparaatide tootmine kondiitritoodete tootmisel.

Seebi tootmisel kasutatakse nafteenhappeid, mis vabanevad naftasaaduste (bensiin, petrooleum) puhastamisel. Sel eesmärgil töödeldakse naftasaadusi naatriumhüdroksiidi lahusega ja saadakse nafteenhapete naatriumsoolade vesilahus. See lahus aurutatakse ja töödeldakse lauasoolaga, mille tulemusena hõljub lahuse pinnale tumedat värvi salvitaoline mass – seebinaft. Seebi puhastamiseks töödeldakse seda väävelhappega. Seda vees lahustumatut toodet nimetatakse asidooliks või asidool-mülonaftiks. Seep on valmistatud otse asidoolist.

Definitsioon

Seep- vedelad või tahked pindaktiivseid aineid sisaldavad tooted koos veega, mida kasutatakse puhastamiseks ja nahahoolduseks (tualettseep, šampoonid, geelid) või kodukeemia - pesuaine (pesuseep).

Seebi keemiline koostis

Keemilise koostise seisukohast:

tahked seebid- lahustuvate ainete segu naatriumisoolad kõrgemad rasvhapped (küllastunud ja küllastumata);

vedelseebid- lahustuvate ainete segu kaaliumi- või ammooniumisoolad samad happed

Tahke seebi keemilise koostise üks variante on $C_(17)H_(35)COONa$, vedelseep $CC_(17)HH_(35)COOK$. Rasvhapped, millest seepi valmistatakse, on järgmised:

• steariin(oktadekaanhape) - $C_(17)H_(35)COOH$, tahke ühealuseline küllastunud karboksüülhape, üks levinumaid rasvhappeid looduses, sisaldub kompositsioonis glütseriidide kujul lipiidid, eelkõige loomset päritolu rasvade triglütseriidid (lambarasvas kuni ~30%, taimses rasvas (palmiõli) - kuni 10%).
• palmiitne(heksadekaanhape) - $C_(15)H_(31)COOH$, looduses kõige levinum tahke ühealuseline küllastunud karboksüülhape (rasvhape), kuulub enamiku loomsete rasvade ja taimeõlide glütseriididesse (või sisaldab 25% seapekk - 30%), paljud taimsed rasvad ((palmi-, kõrvitsa-, puuvillaseemneõlid, brasiilia pähkliõli, kakao jne);
• müristiline (tetradekaanhape) - $C_(13)H_(27)COOH$ - ühealuseline küllastunud karboksüülhape, mida leidub looduses triglütseriidina mandli-, palmi-, kookos-, puuvillaseemne- ja muudes taimeõlides
• lauric(dodekaanhape) - $C_(11)H_(23)COOH$ - ühealuselist küllastunud karboksüülhapet ja ka müristiinhapet leidub paljudes lõunamaiste kultuuride taimeõlides: palmi-, kookos-, ploomituumaõlis, tucuma palmiõlis jne.
• oleiinhape(cis-9-oktadetseenhape) - $CH_3(CH_2)_7-CH=CH-(CH_2)_7COOH$ või üldvalem $C_(17)H_(33)COOH$ - vedel ühealuseline monoküllastumata rasvhape, kuulub oomega hulka rühm -9 küllastumata rasvhappeid, mida leidub suurtes kogustes loomsetes rasvades, eriti kalaõlis, aga ka paljudes taimeõlides – oliiviõlis. päevalill, maapähkel, mandel jne.

Lisaks võib seep sisaldada muid aineid, millel on detergentne toime, samuti maitse- ja värvaineid. Sageli lisatakse seebile tarbijaomaduste parandamiseks glütseriini, talki ja antiseptikume.

Seebi valmistamise meetodid

Kõik seebi valmistamise meetodid põhinevad rasvade (loomsete või taimsete) aluselise hüdrolüüsi reaktsioonil:

Tahke seebi valmistamine

Tahke seebi valmistamiseks peate võtma umbes 30 g seapekki ja umbes 70 g veiserasva. Sulatage see kõik ja kui rasv sulab, lisage 25 g tahket leelist NaOH ja 40 ml vett. Enne lisamist tuleb leelis kuumutada.

Tähelepanu! Leelisega tuleb töötada ettevaatlikult, et selle pritsmed nahale ei satuks.

Jätkake kuumutamist pool tundi madalal kuumusel, ärge unustage segamist (parem on segada klaaspulgaga). Kui vesi keeb, peate segule lisama eelsoojendatud vett.

Saadud seebi lahusest eraldamiseks (soolamiseks) võite kasutada lauasoola (NaCl) lahust. Selle valmistamiseks peate lahustama 20 g NaCl soola 100 ml vees. Pärast soola lisamist jätkake segu kuumutamist. Väljasoolamise tulemusena tekivad lahuse pinnale seebihelbed. Pärast jahutamist tuleb lahuse pinnalt ilmuvad helbed lusikaga kokku koguda ja riide või marli abil välja pigistada. Leelisejääkide kätele sattumise vältimiseks on kõige parem seda toimingut teha kummikinnastega.

Saadud massi tuleks pesta väikese koguse külma veega ja meeldiva aroomi saamiseks võite lisada lõhnaaine (näiteks parfüümi) alkoholilahust. Võite lisada ka värvaineid ja antiseptilisi aineid. Seejärel sõtku kogu mass läbi ja vormi kergelt kuumutades soovitud kuju.

Tualettseebi tööstuslikul tootmisel kasutatakse peamiselt taimseid rasvu, mitte loomseid rasvu. Kui palju on erinevaid rasvu, nii palju erinevaid seepe saab valmistada. Näiteks vedelseebid (välja arvatud oliiviõli) saadakse valdavalt taimeõlidest, kuid erinevalt tahkest seebist ei eraldata vedelseepi “väljasoolamisega”.

Vedelseebi valmistamine

Vedelseebi, aga ka tahke seebi valmistamine toimub leeliselise hüdrolüüsi teel, kuid erinevalt eelmisest meetodist peate kasutama kaaliumhüdroksiidi (KOH) lahust. Loomsete rasvade asemel võite võtta taimeõli, millele on lisatud 30 g kaaliumleelist (KOH) ja 40 ml vett.

Tähelepanu! Nii nagu tahke seebi valmistamisel, on ka leelis söövitav aine, parem on töötada kinnastega.

Kõik toimingud viiakse läbi sarnaselt esimese meetodiga. Kuid selle väljasoolamise asemel tuleb lasta lahusel pidevalt segades jahtuda. See tekitab seebi ja vee segu ning väikese koguse reageerimata aineid, mida nimetatakse "liimiseebiks". Segu ei ole vaja eraldada. sest sellel on puhastavad omadused.

pindaktiivsed ained (pindaktiivsed ained)

Definitsioon

Pindaktiivsed ained (pindaktiivsed ained) on keemilised ühendid, mis koondudes termodünaamiliste faaside vahelisele piirile põhjustavad pindpinevuse vähenemist.

Pindaktiivse aine peamine kvantitatiivne omadus on pindaktiivsus – aine võime vähendada pindpinevust piirpinnal.

Pindaktiivsed ained on orgaanilised ühendid, mis sisaldavad polaarne osa, see tähendab hüdrofiilne komponent(hapete ja nende soolade funktsionaalsed rühmad -OH, -COO(H)Na, -$OSO_2O(H)Na$, -$SO_3(H)Na$) ja mittepolaarne(süsivesinike) osa, see tähendab hüdrofoobne komponent.

Nagu juba öeldud, on seebid pindaktiivsed ained. Lisaks erinevatele seepidele hõlmavad pindaktiivsed ained ka mitmesugused sünteetilised pesuained (SMC), samuti alkoholid, karboksüülhapped, amiinid jne.

Peal põhineb molekulide keemilisel olemusel,Pindaktiivsed ained jagunevad neli põhiklassi: anioonsed, katioonsed, mitteioonsed ja amfoteersed.

1. Anioonsed pindaktiivsed ained sisaldavad molekulis ühte või mitut polaarset rühma ja dissotsieeruvad vesilahuses, moodustades anioonide ahelaid, mis määravad nende pinnaaktiivsuse. Molekuli hüdrofoobset osa esindavad tavaliselt küllastunud või küllastumata alifaatsed ahelad või alküülaromaatsed radikaalid. Kokku eristatakse kuut anioonsete pindaktiivsete ainete rühma. Levinumad anioonsed pindaktiivsed ained on alküülsulfaadid ja alküülarüülsulfonaadid. Need ained on vähetoksilised, ei ärrita inimese nahka ja läbivad veekogudes rahuldava bioloogilise lagunemise, välja arvatud hargnenud alküülahelaga alküülarüülsulfonaadid. Anioonseid pindaktiivseid aineid kasutatakse pesupulbrite ja puhastusvahendite tootmiseks.

2. Katioonsed pindaktiivsed ained dissotsieeruvad vesilahuses, moodustades pika hüdrofoobse ahela ja aniooniga pindaktiivse aine katiooni, tavaliselt halogeniidi, mõnikord ka väävel- või fosforhappe aniooni. Katioonsete pindaktiivsete ainete hulgas on ülekaalus lämmastikku sisaldavad ühendid. Katioonsed pindaktiivsed ained vähendavad pindpinevust vähem kui anioonsed pindaktiivsed ained, kuid need võivad adsorbendi pinnaga keemiliselt suhelda, näiteks bakterirakkude valkudega, põhjustades bakteritsiidset toimet. Katioonsed pindaktiivsed ained vähendavad pindpinevust vähem kui anioonsed pindaktiivsed ained, kuid neid saab kasutada kangaste pehmendamiseks. Katioonsed pindaktiivsed ained sisalduvad ka pesupulbrites ja puhastusvahendites, kuid lisaks valmistatakse nende baasil šampoone, dušigeele ja pesupehmendajaid.

3. Mitteioonsed pindaktiivsed ained ei dissotsieeru vees ioonideks. Nende lahustuvus on tingitud hüdrofiilse eetri ja hüdroksüülrühmade, kõige sagedamini polüetüleenglükooli ahela olemasolust molekulides. Mitteioonsete pindaktiivsete ainete iseloomulik tunnus on nende vedel olek ja madal vahutavus vesilahustes. Sellised pindaktiivsed ained puhastavad hästi polüester- ja polüamiidkiude.

4. Amfoteersed (amfolüütilised) pindaktiivsed ained sisaldavad molekulis hüdrofiilset radikaali ja hüdrofoobset osa, mis võib olenevalt lahuse pH-st olla prootoni aktseptor või doonor. Tavaliselt sisaldavad need pindaktiivsed ained ühte või mitut aluselist ja happelist rühma. Sõltuvalt pH väärtusest on neil katioonsete või anioonsete pindaktiivsete ainete omadused. Amfoteersete pindaktiivsete ainete rühmast kasutatakse kõige sagedamini betaiini derivaate (näiteks kokainopropüülbetaiini). Koos anioonsete pindaktiivsete ainetega parandavad need vahutamisvõimet ja suurendavad pesuainete ohutust. Need derivaadid saadakse looduslikust toorainest, seega on need üsna kallid komponendid. Amfoteerseid ja mitteioonseid pindaktiivseid aineid kasutatakse õrnade detergentide – šampoonide, geelide ja puhastusvahendite – tootmisel.

PASTERANTIDE MÕJU INIMESELE JA KESKKONNAKOMPONENTIDELE

Pindaktiivsete ainete suuremas või väiksemas kontsentratsioonis vesilahused satuvad tööstus- ja olmereoveega veekogudesse. Palju tähelepanu pööratakse reovee puhastamisele pindaktiivsetest ainetest, kuna madala lagunemiskiiruse tõttu on negatiivset mõju taime- ja loomaorganismidele raske ennustada. Polüfosfaatpindaktiivsete ainete hüdrolüüsiprodukte sisaldav reovesi võib põhjustada intensiivset taimede kasvu, mis toob kaasa seni puhaste veekogude reostuse: taimede hukkumisel hakkavad nad mädanema ning lahustunud hapniku sisaldus vees väheneb, mis omakorda halvendab taimede kasvutingimusi. teiste eluvormide olemasolu vees.veekogu

Nagu igal biosfääri keskkonnal, on ka veekogul oma kaitsevõime ja võime isepuhastuda. Isepuhastus toimub lahjenemise, osakeste põhja settimise ja sademete moodustumise, orgaaniliste ainete lagunemise tõttu ammoniaagiks ja selle sooladeks mikroorganismide toimel. Veekogude iseparanemise suur raskus pärast kokkupuudet pindaktiivsete ainetega seisneb selles, et pindaktiivsed ained esinevad kõige sagedamini üksikute homoloogide ja isomeeride seguna, millest igaühel on vee ja põhjasetetega suhtlemisel individuaalsed omadused, ning mehhanism. Nende biokeemiline lagunemine on samuti erinev. Pindaktiivsete ainete segude omaduste uuringud on näidanud, et künnisele lähedases kontsentratsioonis summeerivad need ained nende kahjulikke mõjusid.

Pindaktiivsed ained jagunevad keskkonnas kiiresti hävivateks ja nendeks, mis ei hävi ja võivad organismides koguneda vastuvõetamatutes kontsentratsioonides. Pindaktiivsete ainete üks peamisi negatiivseid mõjusid keskkonnas on pindpinevuse vähenemine. Veekogudes põhjustavad pindpinevuste muutused veemassi hapnikusisalduse vähenemist, mis põhjustab sinivetikate ja pruunvetikate biomassi suurenemise ning kalade ja teiste veeorganismide hukkumise.

Ainult väheseid pindaktiivseid aineid peetakse ohutuks (alküülpolüglükosiidid), kuna nende lagunemissaadused on süsivesikud. Kui aga pindaktiivsed ained adsorbeeritakse osakeste (muda, liiv) pinnale, väheneb nende hävimise kiirus mitu korda. Seetõttu võivad need normaalsetes tingimustes vabastada (desorbeerida) nendes osakestes hoitavaid raskmetalliioone ja seeläbi suurendada nende ainete inimkehasse sattumise ohtu.

Pindaktiivsed ained võivad inimkehasse sattuda erineval viisil – toiduga, veega, naha kaudu. Pindaktiivsete ainete komponendid võivad põhjustada allergilisi reaktsioone, sealhulgas tõsiseid tüsistusi.

Elagu lõhnav seep,
Ja kohev rätik,
Ja hambapulber
Ja paks kamm!
Peseme, pritsime,
Ujuda, sukelduda, trummeldada
Ja vannis ja vannis, igal pool.
Igavene au veele!

K. Tšukovski

Eesmärgid. Mõelge seebi ja pesuvahendite koostisele ja struktuurile, näidake pesuvahendite struktuuri ja omaduste vahelist seost; kinnistada väikestes rühmades töötamise oskusi, avardada õpilaste silmaringi ja arendada nende mõtlemist.

Seadmed ja reaktiivid. Seebi ja pesuvahendite pakendid, infolehed õpilastele, keemiliste klaasnõude komplekt (katseklaasid, piirituselambid, keeduklaasid, katseklaasihoidjad, klaaspulgad); rasv, margariin või või, seep, sünteetiline pesuaine, vedelseep, 15% naatriumhüdroksiidi lahus, naatriumkloriidi lahus (küllastunud), lahjendatud väävelhappe lahus, pliatsetaadi lahused, kaltsiumkloriid, vasksulfaat, fenoolftaleiini lahused, mis sisaldavad kaltsiumi või magneesiumi ioone , destilleeritud vesi.

Teema õppimiseks kulub kaks õppetundi, millest üks on teoreetiline tund, teine ​​praktiline töö.

Õpilased töötavad väikestes rühmades, istuvad ümber klassiruumi perimeetri. Nende laudadel on konteinerid seebi ja sünteetiliste pesuvahenditega, keemiliste klaasnõude ja reaktiivide komplekt.

TUNNIDE AJAL

Õpetaja. Poisid, tänane tund on pühendatud seebi ja pesuvahendite keemiale ning koosneb kahest osast.

Esimeses tunnis käsitleme teoreetilisi küsimusi:

Seep muinasajal, seebi valmistamise ajalugu;

Seebi struktuur, omadused;

Seebi ja sünteetiliste pesuvahendite koostis;

Seebi tootmine;

Seebi ja sünteetiliste pesuvahendite kasutamine.

Teises tunnis viime läbi laborikatsed, mis kinnitavad seebi ja sünteetiliste pesuvahendite omadusi.

Sõnum teemal
“Seep iidsetel aegadel, seebi valmistamise ajalugu”

Üliõpilane.Seep oli inimesele tuttav juba enne uut ajastut. Euroopa riikides on seepi kõige varem mainitud Rooma kirjaniku ja teadlase Plinius Vanemal (23–79). Oma traktaadis Looduslugu kirjutas Plinius meetoditest seebi tootmiseks rasvade seebistamise teel. Veelgi enam, ta kirjutas kõvast ja pehmest seebist, mis on valmistatud vastavalt sooda ja kaaliumkloriidi abil.

Pesu- ja riiete pesemiseks Venemaal kasutati leelist, mis saadi tuha veega töötlemisel, sest taimset päritolu põletatud kütuse tuhk sisaldab kaaliumkloriidi.

Seebi valmistamise arengule aitas kaasa tooraine kättesaadavus. Näiteks varasest keskajast tuntud Marseille seebitööstuses oli oliiviõli ja sooda. Seebi valmistamine arenes välja ka Itaalias, Kreekas, Hispaanias, Küprosel, s.o. piirkondades, kus kasvatatakse oliivipuid. Esimesed Saksa seebivabrikud asutati 14. sajandil.

Seebi valmistamise protsesside keemiline olemus polnud pikka aega selge. Alles 18. sajandi lõpus. Selgitati rasvade keemilist olemust ja siis saadi aru nende seebistumisreaktsioonidest. 1779. aastal näitas Rootsi keemik K. V. Scheele, et oliiviõli reageerimisel pliioksiidi ja veega moodustub vees lahustuv magus aine. 1817. aastal avastas prantsuse keemik M.E. Chevrel steariin-, palmitiin- ja oleiinhapped kui rasvade lagunemisproduktid, kui need seebistatakse vee ja leelistega. Scheele saadud magusat ainet nimetas Chevreul glütseriiniks. Nelikümmend aastat hiljem tegi prantsuse keemik P. E. M. Berthelot kindlaks glütseriini olemuse ja selgitas rasvade keemilist struktuuri.

Teema seletus
"Seebi struktuur, selle omadused"

Õpetaja. Seebid on kõrgemate rasvhapete naatriumi- või kaaliumisoolad (skeem 1), mis hüdrolüüsivad vesilahuses, moodustades happe ja leelise.

Tahke seebi üldvalem:

Tugevate leelismetallialuste ja nõrkade karboksüülhapete poolt moodustunud soolad hüdrolüüsivad:

Saadud leelis emulgeerub, lagundab osaliselt rasvu ja vabastab seega kangale kinni jäänud mustuse. Karboksüülhapped koos veega moodustavad vahu, mis püüab kinni mustuseosakesed. Kaaliumisoolad lahustuvad vees paremini kui naatriumsoolad ja seetõttu on neil tugevamad puhastavad omadused.

Seebi hüdrofoobne osa tungib läbi hüdrofoobse saasteaine, mille tulemusena on iga saasteosakese pind ümbritsetud hüdrofiilsete rühmade kestaga. Nad suhtlevad polaarsete veemolekulidega. Tänu sellele eralduvad pesuaine ioonid koos saastusega kanga pinnalt ja lähevad vesikeskkonda. Nii puhastatakse saastunud pind pesuvahendiga.

Väikeste rühmade töö

Kasutades teabelehti (taotlust) ja jaotusmaterjale, täidavad õpilased järgmised ülesanded.

1. Täitke tabel.

Tabel

Seebi ja sünteetiliste pesuvahendite koostis

2. Algselt vastatud: Mis kasu on sünteetiliste pesuvahendite kasutamisest seebi ees?

Rollimäng “Seebi valmistamine”

Üks õpilastest tegutseb tehnoloogina, rääkides seebi valmistamise etappidest. Iga rühm valib korrespondendi meediast: ajakiri Seeb, ajaleht Seebimull, SMS-telefirma.

Tehnoloog. Seebi tootmine koosneb kahest etapist: keemiline ja mehaaniline. Esimeses etapis (seebi keetmine) saadakse naatriumi (harvemini kaaliumi) soolade, rasvhapete või nende asendajate vesilahus.

Kõrgemate karboksüülhapete tootmine naftasaaduste krakkimisel ja oksüdeerimisel:

Naatriumsoolade valmistamine:

KOOS n H m COOH + NaOH = C n H m COONa + H2O.

Seebi keetmine lõpetatakse seebilahuse (seebi liimi) töötlemisel liigse leelise või naatriumkloriidi lahusega. Selle tulemusena hõljub lahuse pinnale kontsentreeritud seebikiht, mida nimetatakse südamiks. Saadud seepi nimetatakse heliseebiks ja selle lahusest eraldamise protsessi nimetatakse väljasoolamiseks või väljasoolamiseks.

Mehaaniline töötlemine koosneb valmistoodete jahutamisest ja kuivatamisest, lihvimisest, viimistlemisest ja pakkimisest.

Seebi valmistamise protsessi tulemusena saame laias valikus tooteid, millega saate tutvuda.

Ajakirja Soap korrespondent. Kas pesu- ja tualettseebi valmistamise etapid on samad või erinevad?

Tehnoloog.Pesuseebi tootmine lõpetatakse väljasoolamise etapis, mille käigus seep puhastatakse proteiinist, värvainetest ja mehaanilistest lisanditest. Tualettseebi tootmine läbib kõik mehaanilise töötlemise etapid. Olulisim neist on lihvimine, s.o. heliseebi ülekandmine lahusesse, keetes kuuma veega ja uuesti välja soolades. Sel juhul osutub seep eriti puhtaks ja kergeks.

Ajalehe Seebimull korrespondent. Kas seebi tootmisel tekib kõrvalsaadusi ja kuidas neid kasutatakse?

Tehnoloog.Kui seep valmistati loomsetest või taimsetest rasvadest, siis seebistamise käigus tekkinud glütseriin eraldatakse lahusest pärast tuuma eraldamist, mida kasutatakse laialdaselt: lõhkeainete ja polümeervaikude tootmisel, kanga- ja nahapehmendajana, valmistamisel. parfüümide, kosmeetika ja meditsiiniliste preparaatide tootmine kondiitritoodete tootmisel.

SMS-telefirma korrespondent. Praegu saadakse osa seepe ja sünteetilisi pesuaineid naftatoodetest. Millised on sellise tootmise tehnoloogilised saladused?

Tehnoloog.Seebi tootmisel kasutatakse nafteenhappeid, mis vabanevad naftasaaduste (bensiin, petrooleum) puhastamisel. Sel eesmärgil töödeldakse naftasaadusi naatriumhüdroksiidi lahusega ja saadakse nafteenhapete naatriumsoolade vesilahus. See lahus aurutatakse ja töödeldakse lauasoolaga, mille tulemusena hõljub lahuse pinnale tumedat värvi salvitaoline mass – seebinaft. Seebi puhastamiseks töödeldakse seda väävelhappega. Seda vees lahustumatut toodet nimetatakse asidooliks või asidool-mülonaftiks. Seep on valmistatud otse asidoolist.

Töötage vastavalt skeemile 2.

Esimese tunni lõpus teeb õpetaja õppematerjali õppimisest kokkuvõtte ja toob välja ennetavad meetmed pesuvahendite kasutamisel.

Pesupulbrid võivad:

Ärritada hingamisteid;

Stimuleerida mürgiste ainete tungimist nahka;

Põhjustada allergiat ja nahadermatiiti.

Kõigil neil juhtudel peate üle minema seebi kasutamisele, mille ainus puudus on see, et see kuivatab nahka.

Praktiline töö
"Seebi ja sünteetiliste detergentide omadused"

(Enne tööle asumist – ohutusalane juhendamine.)

Katse "Rasvade seebistamine vesi-alkoholilahuses"

Asetage katseklaasi rasv, margariin ja või, lisage 8–10 ml naatriumhüdroksiidi 15% alkoholilahust. Sega segu ja kuumuta keemiseni. Jätkake seebistamist, kuni vedelik muutub homogeenseks. Lisage saadud paksule vedelikule küllastunud naatriumkloriidi lahus ja keetke lahust 1–2 minutit.

1. Milline aine ilmus pinnale katse tulemusena?

3. Millistel praktilistel eesmärkidel kasutatakse rasvade seebistamise protsessi?

Katse "Rasvhapete eraldamine"

Asetage tükk tahket seepi katseklaasi, lisage sellele 8–10 ml destilleeritud vett, loksutage ja kuumutage saadud lahust. Lisage seebilahusele lahjendatud väävelhappe lahus ja kuumutage keemiseni.

Ülesanded iseseisvate järelduste tegemiseks

1. Millised muutused toimuvad lahuse kuumutamisel ja jahutamisel?

2. Kirjutage toimuva reaktsiooni võrrand.

Katse “Rasvhapete lahustumatute soolade valmistamine”

Asetage tükk tahket seepi katseklaasi, lisage sellele 8–10 ml destilleeritud vett, loksutage ja kuumutage saadud lahust. Jagage lahus kolme katseklaasi, esimesse lisage pliatsetaadi lahus, teise kaltsiumkloriidi lahus ja kolmandasse vasksulfaadi lahus.

Ülesanded iseseisvate järelduste tegemiseks

1. Selgitage igas katseklaasis toimuvaid muutusi.

2. Kirjutage toimuvate reaktsioonide võrrandid.

Kogemus “Seebi ja sünteetiliste pesuvahendite võrdlus”

Valmistage 10 ml lahjendatud lahust kolmes katseklaasis:

a) kõva seep;

b) üks sünteetilistest pulbrilistest detergentidest;

c) vedelseep.

Jagage saadud lahused kaheks osaks (igaüks neist sisaldab kolme katseklaasi).

a) Lisage paar tilka fenoolftaleiini igasse esimese osa kolme katseklaasi erinevate lahustega. (Kui pesuaine on mõeldud puuvillasetele kangastele, siis on vahend aluseline ja kui siidist ja villasest riidest, siis neutraalne.)

b) Teise osa kolme ülejäänud seebi ja sünteetiliste detergentide lahustega katseklaasi lisage raputades 2–3 ml Ca 2+ ja Mg 2+ ioone sisaldavat vett.

Ülesanded iseseisvate järelduste tegemiseks

1. Miks on seebilahus aluseline? Selgitage oma vastust reaktsioonivõrrandi abil.

2. Milliseid ülaltoodud pesuvahendeid tuleks pesemiseks kasutada:

a) puuvillased kangad;

b) siid- ja villariie;

c) kõvas vees?

Tunni lõpus teeb õpetaja tunni töö kokkuvõtte, korrates lühidalt selle põhietappe.

RAKENDUS

Teabeleht

Loomsed rasvad on iidne ja väga väärtuslik seebitööstuse tooraine. Need sisaldavad kuni 40% küllastunud rasvhappeid.

Sünteetilised rasvhapped saadakse nafta parafiinist katalüütilise oksüdeerimise teel õhuhapnikuga:

CH 3 (CH 2) m CH 2 – CH 2 (CH 2) n CH3 + 2,5O2 = CH3 (CH2) m COOH + CH 3 (CH 2) n COOH + H2O.

Seebi valmistamisel kasutatakse kahte fraktsiooni: C 10 – C 16 ja C 17 – C 20. Pesupesuseep sisaldab 35–40% sünteetilisi happeid.

Seebi tootmisel kasutatakse kampolit, mis saadakse okaspuude vaigu töötlemisel. Kampol koosneb vaikhapete segust, mille ahelas on umbes 20 süsinikuaatomit. Pesuseebi koostisesse lisatakse 12–15% kampoli rasvhapete massist, tualettseepide koostisesse mitte rohkem kui 10%. Kampoli lisamine muudab seebi pehmeks ja kleepuvaks.

Pesu- ja tualettseebi omaduste parandamiseks ning selle maksumuse vähendamiseks lisatakse sellesse täiteaineid. Nende hulka kuuluvad naatriumsoolad, kaseiin ja tärklis. Kaseiini ja tärklist kasutatakse vahutamise ja vahu stabiilsuse tagamiseks. Tualettseebi peamine täiteaine on saponiin, mis saadakse teatud taimede leostumisel.

Pestes riideid kaltsiumi- ja magneesiumiioone sisaldavas kõvas vees, suureneb seebikulu 25–30%. Kergelt lahustuvad kaltsiumi- ja magneesiumisoolad settivad kangale, muutes selle karedaks, vähem elastseks, pleekimaks ja vähendades selle tugevust.

Kareda vee kahjulike mõjude kõrvaldamiseks lisatakse seebile naatriumdekaoksotrifosfaati (V) Na 5 P 3 O 10. P 3 O 10 5– ioonid seovad kaltsiumi ja magneesiumi ioone tugevateks lahustumatuteks ühenditeks. Põhimõtteliselt toimivad nad veepehmendajana. Samal eesmärgil lisatakse pesupulbritele Na 5 P 3 O 10 mahus kuni 20%.

Sünteetiliste detergentide (detergentide) aluseks on alkaansulfoonhappe Na-sool,

mille osakaal ulatub 30%-ni.

Sünteetiliste detergentide üldvalem:

Nende ainete tootmine põhineb naftasaadustel.

Sünteetilised pesuained on kompleksne koostis, mis sisaldab pleegitusaineid (ultramariin, naatriumperboraat) ja vahutavaid aineid (aminoalkoholid). Need puhastavad ühtviisi hästi nii pehmes kui ka karedas vees.

Samas biolagunevad pesuained väga aeglaselt. Veekogudesse akumuleerudes põhjustavad need roheliste taimede tugevat kasvu, mis põhjustab vettimist.

Enne seebi leiutamist eemaldati nahalt rasv ja mustus tuha ja peene jõeliiva abil. Egiptlased pesid oma nägu veega segatud mesilasvahal põhineva pastaga. Vana-Roomas kasutati pesemisel peeneks jahvatatud kriiti, pimsskivi ja tuhka. Ilmselt ei häirinud roomlasi asjaolu, et selliste pesemiste käigus oli võimalik koos mustusega “ära kraapida” osa nahast endast. Seebi leiutamise au kuulub ilmselt gallia hõimudele. Plinius Vanema sõnul valmistasid gallid pöögirasvast ja tuhast salvi, millega värviti juukseid ja raviti nahahaigusi. Ja 2. sajandil hakati seda kasutama pesuvahendina.

Kristlik religioon pidas keha pesemist "patuseks" tegevuseks. Paljud "pühakud" olid tuntud ainult selle poolest, et ei pesnud kogu oma elu. Kuid inimesed on juba ammu märganud nahareostuse kahju ja terviseriske. Juba 18. sajandil hakati Venemaal ja mitmes Euroopa riigis veelgi varem valmistama seebi valmistamist.

Loomsetest rasvadest seebi valmistamise tehnoloogia on arenenud paljude sajandite jooksul. Kõigepealt valmistatakse rasvasegu, mis sulatatakse ja seebistatakse – keedetakse leelisega. Rasva hüdrolüüsimiseks leeliselises keskkonnas võtke veidi sulatatud seapekki, umbes 10 ml etüülalkoholi ja 10 ml leeliselahust. Siin lisatakse ka lauasoola ja saadud segu kuumutatakse. See tekitab seepi ja glütseriini. Glütseriini ja lisandite sadestamiseks lisatakse soola. Seebimassis moodustub kaks kihti - südamik (puhas seep) ja seebine leelis .

Seepi toodetakse ka tööstuslikult.

Rasvade seebistamine võib toimuda ka väävelhappe juuresolekul (happeline seebistamine). See toodab glütserooli ja kõrgemaid karboksüülhappeid. Viimased muudetakse leelise või sooda toimel seepideks. Seebi tootmise lähteaineteks on taimeõlid (päevalille-, puuvillaseemned jne), loomsed rasvad, aga ka naatriumhüdroksiid või sooda. Taimeõlid esmalt hüdrogeenitakse, s.t muudetakse tahketeks rasvadeks. Kasutatakse ka rasvaasendajaid – suure molekulmassiga sünteetilisi karboksüülrasvhappeid. Seebi tootmine nõuab suures koguses toorainet, seega on ülesandeks hankida seepi mittetoidukaupadest. Seebi tootmiseks vajalikud karboksüülhapped saadakse parafiini oksüdeerimisel. Molekuli kohta 9–15 süsinikuaatomit sisaldavate hapete neutraliseerimisel saadakse tualettseep ning 16–20 süsinikuaatomit sisaldavatest hapetest pesuseep ja tehniliseks otstarbeks mõeldud seep.

Seebi koostis

Tavapärased seebid koosnevad peamiselt palmitiin-, steariin- ja oleiinhappe soolade segust. Naatriumisoolad moodustavad tahkeid seepe, kaaliumisoolad vedelseepe.

Seep - kõrgemate karboksüülhapete naatriumi- või kaaliumisoolad,
saadud rasvade hüdrolüüsi tulemusena aluselises keskkonnas

Seebi struktuuri saab kirjeldada üldvalemiga:

R – COOM

kus R on süsivesinikradikaal, M on metall.

Seebi eelised:

a) lihtsus ja kasutusmugavus;

b) eemaldab hästi rasu

c) omab antiseptilisi omadusi

Seebi puudused ja nende kõrvaldamine:

Katse:

Võtke tass vett. Aseta sinna tikk nii, et see pinnal hõljuks. Puudutage seebi terava otsaga veepinda tiku küljel. Tikk liigub seebist eemale. See juhtub seetõttu, et vee pindpinevus on suurem kui seebil. Tikule mõjuvad eri suundadest erinevad jõud – see eemaldub suuremast pindpinevusjõust. Destilleeritud vee pinnakiht on pinges nagu elastne kile. Seebi ja mõne muu vees lahustuva aine lisamisel väheneb vee pindpinevus. Seep ja muud pesuained liigitatakse pindaktiivseteks aineteks (pindaktiivsed ained). Need vähendavad vee pindpinevust, parandades seeläbi vee puhastusomadusi.

Seebi struktuur- naatriumstearaat.

Videokatse “Vabade rasvhapete eraldamine seebist”

Naatriumstearaadi molekulil on pikk mittepolaarne süsivesinikradikaal (tähistatud lainelise joonega) ja väike polaarne osa:

Pindaktiivsete ainete molekulid piirpinnal on paigutatud nii, et karboksüülanioonide hüdrofiilsed rühmad suunatakse vette ja hüdrofoobsed süsivesinikrühmad surutakse sealt välja. Selle tulemusena on vee pind kaetud pindaktiivsete ainete molekulide palisaadiga. Sellisel veepinnal on väiksem pindpinevus, mis hõlbustab saastunud pindade kiiret ja täielikku märgumist. Vähendades vee pingepinda, suurendame selle märgamisvõimet.

SMS (sünteetilised pesuvahendid) – kõrgemate alkoholide ja väävelhappe estrite naatriumsoolad:

R – CH2 – O – SO2 – ONa

Need soolad sisaldavad 12–14 süsinikuaatomit molekuli kohta ja neil on väga head puhastusomadused. Kaltsiumi- ja magneesiumisoolad lahustuvad vees ja seetõttu võib selliseid seepe pesta kareda veega. Alküülsulfaate leidub paljudes pesupesemisvahendites.

Sünteetiliste pesuvahenditega eraldub sadu tuhandeid tonne toidutoorainet – taimeõlisid ja rasvu.

Katse:

Seepe ja SMS-i (pesupulbrit) saate võrrelda, kontrollides indikaatoritega, milline keskkond on meie pesuvahenditele tüüpiline.

Kui lakmus lisatakse seebilahusele ja SMS-lahusele, muutub see siniseks ja fenoolftaleiin karmiinpunaseks, see tähendab, et keskkonna reaktsioon on aluseline. Muide, kui pesuaine on ette nähtud puuvillase riide pesemiseks, siis keskkonna reaktsioon peaks olema leeliseline ja kui siidist ja villast kangast, siis neutraalne.

Mis saab seebist ja SMS-ist kõvas vees?

Lisage ühte katseklaasi seebilahus ja teise SMS-lahus, loksutage neid. Mida sa jälgid? Lisage samadesse katseklaasidesse kaltsiumkloriid ja loksutage katseklaaside sisu. Mida te praegu jälgite? SMS-lahus vahutab ja seebilahuses tekivad lahustumatud soolad:

2C 17 H 35 COO – + Ca 2+ = Ca(C 17 H 35 COO) 2 ↓

SMC-d moodustavad lahustuvaid kaltsiumisoolasid, millel on ka pindaktiivsed omadused.

Nende toodete liigne kasutamine põhjustab keskkonnareostust.

Paljud pindaktiivsed ained on raskesti biolagunevad. Jõgedesse ja järvedesse sattudes reovesi saastab keskkonda. Selle tulemusena tekivad terved vahumäed kanalisatsioonitorudesse, jõgedesse, järvedesse, kuhu satub tööstus- ja olmereovesi. Mõnede pindaktiivsete ainete kasutamine põhjustab kõigi vees elavate elanike surma. Miks seebilahus jõkke või järve sattudes kiiresti laguneb, mõned pindaktiivsed ained aga mitte? Fakt on see, et rasvadest valmistatud seebid sisaldavad hargnemata süsivesinikahelaid, mida bakterid hävitavad. Samal ajal sisaldavad mõned SMC-d alküülsulfaate või alküül(arüül)sulfonaate, mille süsivesinikahelad on hargnenud või aromaatse struktuuriga. Bakterid ei suuda selliseid ühendeid "seedida". Seetõttu tuleb uute pindaktiivsete ainete loomisel arvestada mitte ainult nende efektiivsusega, vaid ka nende biolagunemisvõimega – teatud tüüpi mikroorganismide poolt hävitada.

Selleks, et välja mõelda, kuidas kodus nullist seepi valmistada, tuleb otsustada, milliseid omadusi soovid ihaldatud seebitükilt saada. Olgu tegemist kehaseebi või šampooniseepiga, ootate pehmet peent vahtu või suuri seebimulle, soovite valmistada niisutavat seepi, antiseptilist või koorimisseepi. Sellest kõigest sõltub seebi koostis ja omadused. Selles artiklis proovime samm-sammult välja mõelda, kuidas seebi retsepti valmistada.

Kolm sammast seebist nullist: leelis, õli ja vesi

Tuletame meelde, et seebi nullist valmistamiseks piisab kolmest komponendist: leelis, vesi, õli (rasv). Tahkete seepide puhul kasutame leelisena seebikivi NaOH, vedelseebi jaoks kaustilist kaaliumi KOH. Noh, selleks, et aru saada, kuidas seebi valmistamiseks nullist õlisid valida, soovitame pöörata tähelepanu meie jaotisele. Ühesõnaga siis

• lopsakas vaht palmituuma ja kookosõli annavad, oliiviõli, magusmandliõli ja maisiõli loovad stabiilse vahu
• suurendada seebi kõvadust, mis tähendab, et loputusaeg on ikka sama kookos- ja palmituumaõli
• niisutab– oliiviõli, sheavõi, magusmandliõli ja aprikoosiseemneõli.

Siit saate teada, kuidas seebi retsepti nullist valmistada

Seebi nullist valmistamise meetod on keemiline protsess (seebikeemia), mis tähendab, et see nõuab tõsist lähenemist ja täpseid arvutusi. Seetõttu on vajalik õli täpne kaal, millest sõltub leelise ja vee kaal. Valige kohe vastavalt tehnoloogiale õlid, mida soovite oma seebis kasutada, ja nende kogus. Järgmiseks peate ühendama vee ja leelise ning selleks peate need koostisosad välja mõõtma.

1. Kuidas mõõta leelist, et valmistada seebi retsept nullist:

Leelise koguse arvutamise valem:

Baasõli kaal * seebistumisarv * 95% = vajalik kogus NaOH-d.

Kui koostises on mitu õli, siis leelise massi määramiseks korrutame iga õli massi vastava seebistumisnumbriga, liidame kõik tooted kokku ja korrutame tulemuse 95% -ga:

((Õli mass1 × Seebistumisarv1) + (Õli mass 2 × Seebistumisarv2) + (Õli mass 3 × Seebistamisarv3)) × 95% = Seebikivi kaal

Seebistamise number

Seebistamine on keemiline reaktsioon, mille tulemusena saadakse segust seep ja leelis lahustub õlis täielikult. Loomulikult on seebistamiskoefitsient erinevate õlide puhul erinev.

2. Kuidas mõõta vett nullist seebiks

Valem vee arvutamiseks seebis nullist

Õli mass grammides × 0,375 = vee mass grammides

Mitme õli kasutamisel:

Kõigi õlide masside summa grammides × 0,375 = vee mass grammides

3. Seebipõhise sooda ja vee koguse nullist arvutamise näide

(1 kg õlide kogukoostis)

Asendame andmed seebikivi arvutamise valemiga:

((500×0,134) + (400×0,141) + (100×0,193)) × 95% = 142,7×0,95 = 135,6 (g) – seebikivi kaal 1 kg õlide kohta.

Asendame andmed vee arvutamise valemiga:

(500 + 400 + 100) × 0,375 = 375 (g) – vee mass 1 kg õlide kohta.

Saadud retsept:

Oliiviõli - 500 g

Palmiõli - 400 g

Kibuvitsaõli - 100 g

Leelis (seebikivi) – 135,6 g

Vesi (jää) - 375 g

See on selge näide sellest, kuidas käsitsi arvutatud seebikalkulaator töötab.

Seebi kalkulaator

Oma seebiretsepti nullist koostamisel saab kasutada olemasolevaid kalkulaatoreid, kuhu tuleb lihtsalt märkida soovitud õlid ja nende kaal ning arvuti ise arvutab vajaliku leelise ja vee koguse. See tähendab, et põhimõtteliselt ei pea te seebistumisnumbrit teadma, see koefitsient lisatakse kalkulaatorisse automaatselt. Mitmete kalkulaatorite näited Internetist: , ., . See näitab ka seda, kui tasakaalustatud on teie retsept; sageli on parem sellele parameetrile erilist tähelepanu pöörata.

Kui usaldate ainult oma arvutusi, kasutage ülaltoodud valemeid ja koefitsiente.