비누 정의 화학. 비누, 그 속성

비누의 구조, 특성

비누는 수용액에서 가수분해되어 산과 알칼리를 형성하는 고급 지방산의 나트륨 또는 칼륨 염입니다(반응식 1).

고체 비누의 일반 공식:

강한 알칼리 금속 염기와 약한 카르복실산에 의해 형성된 염은 가수분해를 겪습니다.

생성된 알칼리는 유화되고 부분적으로 지방을 분해하여 직물에 부착된 먼지를 방출합니다. 카르복실산은 물과 함께 거품을 형성하여 먼지 입자를 포착합니다. 칼륨염은 나트륨염보다 물에 더 잘 녹기 때문에 세제 특성이 더 강합니다.

비누의 소수성 부분이 소수성 오염 물질에 침투하여 각 오염 입자의 표면이 친수성 기의 껍질로 둘러싸여 있습니다. 그들은 극성 물 분자와 상호 작용합니다. 이로 인해 세제 이온은 오염과 함께 직물 표면에서 떨어져 나와 수중 환경으로 전달됩니다. 이것이 오염된 표면을 세제로 청소하는 방법입니다.

비누 생산은 화학 및 기계의 두 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계(비누 끓이기)에서 나트륨(드물게 칼륨) 염, 지방산 또는 그 대체물의 수용액을 얻습니다.

석유 제품의 분해 및 산화 동안 고급 카르복실산 얻기:

나트륨 염 얻기:

에서 N시간 중 COOH + NaOH = C N시간 중 COONa + H2O.

비누 용액(비누 풀)을 과량의 알칼리 또는 염화나트륨 용액으로 처리하면 비누 요리가 완료됩니다. 결과적으로 코어라고 하는 농축된 비누층이 용액 표면으로 떠오릅니다. 생성된 비누를 소리라고 하며 용액에서 분리되는 과정을 염석 또는 염석이라고 합니다.

기계 가공은 완제품의 냉각 및 건조, 분쇄, 마무리 및 포장으로 구성됩니다.

비누 제조 과정의 결과로 우리는 당신이 볼 수 있는 가장 다양한 제품을 얻습니다.

세탁 비누의 생산은 염석 단계에서 완료되며 비누는 단백질, 착색 및 기계적 불순물로부터 세척됩니다. 화장실 비누의 생산은 모든 기계 가공 단계를 거칩니다. 이들 중 가장 중요한 것은 연삭입니다. 뜨거운 물로 끓이고 염석을 반복함으로써 건전한 비누를 용액으로 옮기는 것. 동시에 비누는 특히 순수하고 가볍습니다.

세척 분말은 다음을 수행할 수 있습니다.

호흡기를 자극하십시오.

피부에 독성 물질의 침투를 자극하십시오.

피부 알레르기 및 피부염을 일으킵니다.

이 모든 경우에 비누 사용으로 전환해야 하며, 유일한 단점은 피부를 건조시킨다는 것입니다.

비누가 동물성 또는 식물성 지방에서 조리된 경우 코어가 분리된 후 비누화 중에 형성된 글리세린이 용액에서 분리되어 널리 사용됩니다. 폭발물 및 고분자 수지 생산, 직물 및 피부 연화제, 제과 생산에서 향수, 화장품 및 의약품 제조.

비누 생산에는 석유 제품 (가솔린, 등유)의 정제 중에 방출되는 나프텐산이 사용됩니다. 이를 위해 오일 제품을 수산화나트륨 용액으로 처리하고 나프텐산의 나트륨 염 수용액을 얻습니다. 이 용액을 증발시키고 일반 소금으로 처리하면 연고와 같은 짙은 색 덩어리, 비누 나프트가 용액 표면에 떠오릅니다. 비누 나프타를 정제하기 위해 황산으로 처리됩니다. 이 수불용성 제품을 아시돌 또는 아시돌-밀로나프트라고 합니다. 비누는 아시돌에서 직접 만들어집니다.

정의

비누- 세정 및 피부 관리(화장실 비누, 샴푸, 젤) 또는 가정용 화학 세제(세탁 비누)로 사용되는 물과 함께 계면활성제를 함유한 액체 또는 고체 제품.

비누의 화학 성분

화학 성분 측면에서:

고체 비누- 용해성 혼합물 나트륨염고급 지방산(한계 및 불포화);

액체 비누- 용해성 혼합물 칼륨 또는 암모늄 염같은 산

고체 비누의 화학적 조성의 변형 중 하나는 $C_(17)H_(35)COONa$이고 액체 비누는 $CC_(17)HH_(35)COOK$입니다.비누를 만드는 데 사용되는 지방산은 다음과 같습니다.

• 스테아르산(옥타데칸산) - $C_(17)H_(35)COOH$, 고체, 일염기성 포화 카르복실산, 자연에서 가장 흔한 지방산 중 하나, 조성물에 글리세리드 형태로 포함 지질, 주로 동물성 지방의 중성 지방 (양고기 지방 최대 ~ 30 %, 식물성 (야자 기름) - 최대 10 %).
• 팔미트(헥사데칸산) - $C_(15)H_(31)COOH$, 자연에서 가장 흔한 고체 일염기성 포화 카르복실산(지방산)은 대부분의 동물성 지방 및 식물성 기름의 글리세리드 일부입니다(버터에는 25%, 라드 - 30%), 많은 식물성 지방((야자, 호박, 면실유, 브라질 견과유, 코코아 등);
• 신비주의 (테트라데칸산) - $C_(13)H_(27)COOH$ - 자연에서 아몬드, 야자, 코코넛, 면실 및 기타 식물성 기름에서 트리글리세리드로 발견되는 일염기성 포화 카르복실산
• 라우릭(도데칸산) - $C_(11)H_(23)COOH$ - 일염기성 제한 카르복실산과 미리스트산은 야자, 코코넛, 자두 종자유, 투쿰 야자 기름 등 남부 문화의 많은 식물성 기름에서 발견됩니다.
• 올레산(시스-9-옥타데센산) - $CH_3(CH_2)_7-CH=CH-(CH_2)_7COOH$ 또는 일반식 $C_(17)H_(33)COOH$ - 액체 일염기성 단일불포화 지방산, 오메가 그룹 -9 불포화 지방산은 동물성 지방, 특히 생선 기름뿐만 아니라 많은 식물성 기름(올리브)에서 다량으로 발견됩니다. 해바라기, 땅콩, 아몬드 등

또한 비누 성분에는 세제 효과가 있는 다른 물질과 향미 및 염료가 포함될 수 있습니다. 종종 글리세린, 활석 및 방부제가 비누에 첨가되어 소비자 특성을 향상시킵니다.

비누 제조 방법

비누를 만드는 모든 방법은 지방(동물성 또는 식물성)의 알칼리 가수분해 반응을 기반으로 합니다.

단단한 비누 만들기

고체 비누를 준비하려면 라드 약 30g과 쇠고기 지방 약 70g이 필요합니다. 이것을 모두 녹이고 지방이 녹으면 NaOH 고체알칼리 25g과 물 40ml를 가한다. 가성소다를 추가하기 전에 가열해야 합니다.

주목!알칼리를 사용하면 튀김이 피부에 떨어지지 않도록 조심스럽게 작업해야합니다.

저어주는 것을 잊지 말고 약한 불에서 30분 동안 계속 가열하십시오(유리 막대로 저어주는 것이 좋습니다). 물이 끓으면 예열된 물을 혼합물에 추가해야 합니다.

결과 비누를 용액에서 분리(염분 제거)하려면 식용 소금(NaCl) 용액을 사용할 수 있습니다. 그것을 준비하려면 20g의 NaCl 염을 100ml의 물에 녹여야 합니다. 소금을 넣은 후 혼합물을 계속 가열하십시오. 염석의 결과로 용액 표면에 비누 조각이 나타납니다. 냉각 후 숟가락으로 용액 표면에서 나타난 플레이크를 수집하고 천이나 거즈로 짜내야합니다. 손의 알칼리 잔류물과의 접촉을 피하기 위해 고무 장갑을 끼고 이 작업을 수행하는 것이 가장 좋습니다.

결과 덩어리는 소량의 냉수로 씻어야하며 쾌적한 향기를 얻으려면 향기로운 물질 (예 : 향수)의 알코올 용액을 첨가 할 수 있습니다. 착색제 및 방부제를 추가할 수도 있습니다. 그런 다음 전체 덩어리를 반죽하고 약간의 워밍업으로 원하는 모양을 만드십시오.

공업적 규모의 화장실 비누 생산에는 주로 동물성 지방이 사용되지 않고 식물성 지방이 사용됩니다. 얼마나 많은 다른 지방이 존재하는지, 그래서 많은 다른 유형의 비누를 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 액체 비누는 주로 식물성 기름(올리브 오일 제외)에서 얻지만 고체 비누와 달리 액체 비누는 "염금"으로 분리되지 않습니다.

액체 비누 만들기

액체비누의 제조와 고체비누의 제조는 모두 알칼리 가수분해에 의해 이루어지지만, 이전의 방법과 달리 가성칼륨(KOH) 용액을 사용해야 한다. 동물성 지방 대신 칼륨 알칼리(KOH) 30g과 물 40ml를 첨가하여 식물성 기름을 섭취할 수 있습니다.

주목!또한 고체 비누를 만들 때와 마찬가지로 알칼리는 부식성 물질이므로 장갑을 끼고 작업하는 것이 좋습니다.

모든 작업은 첫 번째 방법과 유사하게 수행됩니다. 그러나 염석을 제거하는 대신 지속적으로 저어주면서 용액을 식힐 필요가 있습니다. 이 경우 비누와 물로 구성된 혼합물과 "찹쌀 비누"라고 불리는 소량의 미반응 물질이 얻어집니다. 혼합물을 분리할 필요는 없습니다. 세제 특성이 있기 때문입니다.

표면 활성 물질(SAS)

정의

표면 활성 물질(계면활성제)은 열역학상의 계면에 집중하여 표면 장력을 감소시키는 화합물입니다.

계면 활성제의 주요 정량적 특성은 계면 활성 - 계면에서 표면 장력을 감소시키는 물질의 능력입니다.

계면 활성제는 다음을 포함하는 유기 화합물입니다. 극선부분, 즉 친수성 성분(산 및 그 염의 작용기 -OH, -COO(H)Na, -$OSO_2O(H)Na$, -$SO_3(H)Na$) 및 비극성(탄화수소) 부분, 즉 소수성 성분.

이미 언급했듯이 비누는 계면 활성제입니다. 다양한 유형의 비누 외에도 계면 활성제에는 다음이 포함됩니다.여러 합성 세제(SMS), 알코올, 카르복실산, 아민 등

에 분자의 화학적 성질의 기초,계면 활성제는 다음과 같이 나뉩니다.네 가지 주요 클래스: 음이온성, 양이온성, 비이온성 및 양쪽성.

1. 음이온성 계면활성제분자에 하나 이상의 극성기를 포함하고 수용액에서 해리되어 표면 활성을 결정하는 음이온 사슬을 형성합니다. 분자의 소수성 부분은 일반적으로 포화 또는 불포화 지방족 사슬 또는 알킬방향족 라디칼로 표시됩니다. 음이온성 계면활성제는 총 6가지 그룹이 있습니다. 가장 일반적인 음이온성 계면활성제는 알킬 설페이트와 알킬아릴설포네이트입니다. 이 물질은 독성이 낮고 사람 피부를 자극하지 않으며 분지형 알킬 아릴설포네이트를 제외하고 수역에서 만족스럽게 생분해됩니다. 음이온성 계면활성제는 세탁 세제 및 세제 제조에 사용됩니다.

2. 양이온성 계면활성제수용액에서 해리되어 긴 소수성 사슬과 음이온, 일반적으로 할로겐화물, 때로는 황산 또는 인산의 음이온을 갖는 표면 활성 양이온을 형성합니다. 양이온성 계면 활성제 중에서 질소 함유 화합물이 우세합니다. 양이온성 계면활성제는 음이온성 계면활성제보다 표면 장력을 덜 감소시키지만 예를 들어 박테리아 세포 단백질과 흡착제 표면과 화학적으로 상호작용하여 살균 효과를 일으킬 수 있습니다. 양이온성 계면활성제는 음이온성 계면활성제보다 표면 장력을 덜 감소시키지만 직물을 부드럽게 하는 데 사용할 수 있습니다. 양이온성 계면 활성제는 세제 및 세제에도 사용되지만 샴푸, 샤워 젤 및 섬유 유연제에도 사용됩니다.

3. 비이온성 계면활성제물에서 이온으로 해리하지 마십시오. 그들의 용해도는 분자에 친수성 에테르와 하이드록실 그룹이 존재하기 때문이며, 대부분 폴리에틸렌 글리콜 사슬입니다. 비이온성 계면활성제의 특징은 액체 상태이고 수용액에서 거품이 적다는 것입니다. 이러한 계면활성제는 폴리에스테르 및 폴리아미드 섬유를 잘 청소합니다.

4. 양쪽성(양쪽성) 계면활성제분자에 친수성 라디칼과 소수성 부분을 포함하며 용액의 pH에 ​​따라 양성자 수용체 또는 공여체가 될 수 있습니다. 전형적으로, 이러한 계면활성제는 하나 이상의 염기성 및 산성 기를 포함한다. pH 값에 따라 양이온 또는 음이온 계면 활성제의 특성을 나타냅니다. 양쪽성 계면 활성제 그룹에서 베타인 유도체(예: 코카미노프로필 베타인)가 가장 자주 사용됩니다. 음이온성 계면활성제와 결합하여 거품력을 향상시키고 세제의 안전성을 높입니다. 이러한 파생물은 천연 원료에서 얻어지기 때문에 상당히 고가의 부품입니다. 양쪽성 및 비이온성 계면활성제는 샴푸, 젤, 클렌저와 같은 섬세한 효과가 있는 세제 생산에 사용됩니다.

인간 및 환경 구성 요소에 대한 SAS의 영향

더 많거나 더 적은 농도의 계면 활성제 수용액은 산업 및 가정용 폐수와 함께 수역으로 유입됩니다. 낮은 분해율로 인해 동식물 유기체에 대한 부정적인 영향을 예측하기 어렵기 때문에 계면활성제의 폐수 처리에 많은 주의를 기울입니다. 폴리 인산염 계면 활성제의 가수 분해 생성물을 포함하는 폐수는 집중적 인 식물 성장을 일으켜 이전에 깨끗한 수역을 오염시킬 수 있습니다. 식물이 죽으면 부패하기 시작하고 물의 용존 산소 함량이 감소하여 결과적으로 조건이 악화됩니다. 수역에서 다른 생명체의 존재.

생물권의 모든 환경과 마찬가지로 저수지에는 자체 보호력이 있으며 자체 정화 능력이 있습니다. 자체 정화는 희석, 바닥으로의 입자 침강 및 침전물 형성, 미생물의 작용으로 인한 유기 물질의 암모니아 및 그 염으로의 분해로 인해 발생합니다. 계면활성제에 노출된 후 수역의 자가 치유의 가장 큰 어려움은 계면활성제가 개별 동족체 및 이성질체의 혼합물로 가장 흔히 존재하며, 각각은 물 및 바닥 침전물과 상호 작용할 때 개별적인 특성을 나타내며, 이들의 생화학적 메커니즘 분해도 다릅니다. 계면 활성제 혼합물의 특성에 대한 연구에 따르면 임계값에 가까운 농도에서 이러한 물질은 유해한 영향을 합산하는 효과가 있습니다.

계면활성제는 환경에서 빠르게 파괴되는 것과 파괴되지 않고 허용할 수 없는 농도로 유기체에 축적될 수 있는 것으로 구분됩니다. 환경에서 계면 활성제의 주요 부정적인 영향 중 하나는 표면 장력의 감소입니다. 수역에서 표면 장력의 변화는 수중의 산소 농도를 감소시켜 청록색 및 갈조류의 바이오매스를 증가시키고 물고기 및 기타 수생 생물의 죽음을 초래합니다.

분해 산물이 탄수화물이기 때문에 소수의 계면활성제만이 안전한 것으로 간주됩니다(알킬폴리글루코사이드). 그러나 계면활성제가 입자(미사, 모래)의 표면에 흡착되면 파괴 속도가 몇 배나 감소합니다. 따라서 정상적인 조건에서 이러한 입자에 포함된 중금속 이온을 방출(탈리)할 수 있으므로 이러한 물질이 인체에 들어갈 위험이 높아집니다.

계면 활성제는 음식, 물, 피부를 통해 다양한 방식으로 인체에 들어갈 수 있습니다. 계면 활성제 성분은 알레르기 반응을 일으켜 심각한 합병증을 유발할 수 있습니다.

향이 오래 지속되는 비누,
그리고 보송보송한 수건
그리고 치약
그리고 두툼한 가리비!
씻자, 튀기다,
수영, 다이빙, 텀블링
그리고 목욕에서, 그리고 목욕에서, 모든 곳에서.
물에 영원한 영광!

K. 추코프스키

목표와 목표.비누와 세제의 구성과 구조를 고려하고 세제의 구조와 특성 사이의 관계를 보여줍니다. 소그룹으로 일하는 기술을 통합하고, 학생들의 시야를 넓히고, 사고력을 개발하십시오.

장비 및 시약.비누 및 세제 패키지, 학생용 정보 시트, 화학 유리 제품 세트(시험관, 정신 램프, 화학 컵, 시험관 홀더, 유리 막대); 지방, 마가린 또는 버터, 비누, 합성 세제, 액체 비누, 15% 수산화나트륨 용액, 염화나트륨 용액(포화), 묽은 황산 용액, 아세트산납 용액, 염화칼슘, 황산구리, 페놀프탈레인 용액, 칼슘 또는 함유 용액 마그네슘 이온, 증류수.

주제에 대한 연구는 두 가지 수업을 듣습니다. 그 중 하나는 이론 수업이고 두 번째 수업은 실습입니다.

학생들은 교실 주변에 둘러앉아 소그룹으로 일합니다. 그들의 테이블에는 비누와 합성 세제 패키지, 화학 기구 및 시약 세트가 있습니다.

수업 중

선생님. 여러분, 오늘의 수업은 비누와 세제의 화학에 할애되며 두 부분으로 구성됩니다.

첫 번째 수업에서는 다음과 같은 이론적 질문을 고려할 것입니다.

고대의 비누, 비누 제조의 역사;

비누의 구조, 특성;

비누 및 합성 세제의 구성;

비누 생산;

비누와 합성 세제 사용.

두 번째 수업에서는 비누와 합성 세제의 특성을 확인하는 실험실 실험을 수행합니다.

주제에 대한 메시지
"고대 비누, 비누 만들기의 역사"

학생.비누는 연대기의 새로운 시대 이전에 인간에게 알려졌습니다. 유럽 ​​국가에서 비누에 대한 최초의 언급은 로마 작가이자 학자인 Pliny Elder(23-79)에서 찾을 수 있습니다. "자연사"라는 논문에서 Pliny는 지방을 비누화하여 비누를 얻는 방법에 대해 썼습니다. 또한 그는 각각 소다와 칼륨을 사용하여 얻은 단단한 비누와 부드러운 비누에 대해 썼습니다.

러시아에서는 옷을 빨거나 빨 때 재를 물로 처리하여 얻은 잿물을 사용했습니다. 연소된 식물성 연료의 재에는 칼륨이 포함되어 있습니다.

비누 제조의 개발은 원료의 가용성으로 인해 촉진되었습니다. 예를 들어 중세 초기부터 알려진 마르세유 비누 산업에는 올리브 오일과 소다가 있었습니다. 비누 제조는 이탈리아, 그리스, 스페인, 키프로스에서도 발전했습니다. 올리브 나무가 재배되는 지역. 독일 최초의 비누 공장은 14세기에 설립되었습니다.

비누 제조 과정의 화학적 본질은 오랫동안 명확하지 않았습니다. XVIII 세기 말에만. 지방의 화학적 성질이 밝혀지고 비누화 반응이 이해되었습니다. 1779년에 스웨덴의 화학자 K.V. Scheele은 올리브 오일이 산화납 및 물과 반응할 때 물에 녹는 달콤한 물질이 형성된다는 것을 보여주었습니다. 1817년 프랑스의 화학자 M.E. Chevrel은 스테아르산, 팔미트산 및 올레산을 물과 알칼리로 비누화하는 동안 지방의 분해 생성물로 발견했습니다. Scheele에 의해 얻은 달콤한 물질은 Chevrel에 의해 글리세롤로 명명되었습니다. 40년 후, 프랑스 화학자 P.E.M. Berthelot은 글리세롤의 성질을 확립하고 지방의 화학 구조를 설명했습니다.

주제 설명
"비누의 구조, 특성"

선생님. 비누는 수용액에서 가수분해되어 산과 알칼리를 형성하는 고급 지방산의 나트륨 또는 칼륨 염입니다(반응식 1).

고체 비누의 일반 공식:

강한 알칼리 금속 염기와 약한 카르복실산에 의해 형성된 염은 가수분해를 겪습니다.

생성된 알칼리는 유화되고 부분적으로 지방을 분해하여 직물에 부착된 먼지를 방출합니다. 카르복실산은 물과 함께 거품을 형성하여 먼지 입자를 포착합니다. 칼륨염은 나트륨염보다 물에 더 잘 녹기 때문에 세제 특성이 더 강합니다.

비누의 소수성 부분이 소수성 오염 물질에 침투하여 각 오염 입자의 표면이 친수성 기의 껍질로 둘러싸여 있습니다. 그들은 극성 물 분자와 상호 작용합니다. 이로 인해 세제 이온은 오염과 함께 직물 표면에서 떨어져 나와 수중 환경으로 전달됩니다. 이것이 오염된 표면을 세제로 청소하는 방법입니다.

소그룹 작업

정보 시트(지원서)와 유인물을 사용하여 학생들은 다음 작업을 수행합니다.

1. 표를 채우십시오.

테이블

비누 및 합성 세제의 구성

2. 질문에 답하기 위해: 비누와 비교하여 합성 세제를 사용하면 어떤 이점이 있습니까?

롤 플레잉 게임 "비누 생산"

학생 중 한 명이 기술자 역할을 하여 비누 생산 단계에 대해 이야기합니다. 각 그룹은 비누 잡지, 비누 거품 신문, SMS 텔레비전 회사와 같은 미디어에서 특파원을 선택합니다.

과학 기술자. 비누 생산은 화학 및 기계의 두 단계로 구성됩니다. 첫 번째 단계(비누 끓이기)에서 나트륨(드물게 칼륨) 염, 지방산 또는 그 대체물의 수용액을 얻습니다.

석유 제품의 분해 및 산화 동안 고급 카르복실산 얻기:

나트륨 염 얻기:

에서 N시간 중 COOH + NaOH = C N시간 중 COONa + H2O.

비누 용액(비누 풀)을 과량의 알칼리 또는 염화나트륨 용액으로 처리하면 비누 요리가 완료됩니다. 결과적으로 코어라고 하는 농축된 비누층이 용액 표면으로 떠오릅니다. 결과 비누를 소리라고하며 용액에서 분리되는 과정을 염석 또는 염석이라고합니다.

기계 가공은 완제품의 냉각 및 건조, 분쇄, 마무리 및 포장으로 구성됩니다.

비누 제조 과정의 결과로 우리는 당신이 볼 수 있는 가장 다양한 제품을 얻습니다.

비누잡지 특파원. 세탁물과 화장실 비누의 생산 단계는 같습니까, 아니면 다른가요?

과학 기술자.세탁 비누의 생산은 염석 단계에서 완료되며 비누는 단백질, 착색 및 기계적 불순물로부터 세척됩니다. 화장실 비누의 생산은 모든 기계 가공 단계를 거칩니다. 이들 중 가장 중요한 것은 연삭입니다. 뜨거운 물로 끓이고 염석을 반복하여 소리 비누를 용액으로 옮기십시오. 동시에 비누는 특히 순수하고 가볍습니다.

비누방울 신문기자. 비누를 만들 때 생기는 부산물은 무엇이고 어떻게 사용되나요?

과학 기술자.비누가 동물성 또는 식물성 지방에서 조리된 경우 코어가 분리된 후 비누화 중에 형성된 글리세린이 용액에서 분리되어 널리 사용됩니다. 폭발물 및 고분자 수지 생산, 직물 및 피부 연화제, 제과 생산에서 향수, 화장품 및 의약품 제조.

TV 회사 "SMS"의 특파원. 현재 비누와 합성 세제의 일부는 석유 제품에서 얻습니다. 그러한 생산의 기술적 비밀은 무엇입니까?

과학 기술자.비누 생산에는 석유 제품 (가솔린, 등유)의 정제 중에 방출되는 나프텐산이 사용됩니다. 이를 위해 오일 제품을 수산화나트륨 용액으로 처리하고 나프텐산의 나트륨 염 수용액을 얻습니다. 이 용액을 증발시키고 일반 소금으로 처리하면 연고와 같은 짙은 색 덩어리, 비누 나프트가 용액 표면에 떠오릅니다. 비누 나프타를 정제하기 위해 황산으로 처리됩니다. 이 수불용성 제품을 아시돌 또는 아시돌-밀로나프트라고 합니다. 비누는 아시돌에서 직접 만들어집니다.

계획 2에 따라 작업하십시오.

첫 번째 수업이 끝나면 교사는 교육 자료에 대한 연구를 요약하고 세제 사용시 예방 조치를 나타냅니다.

세척 분말은 다음을 수행할 수 있습니다.

호흡기를 자극하십시오.

피부에 독성 물질의 침투를 자극하십시오.

피부 알레르기 및 피부염을 일으킵니다.

이 모든 경우에 비누 사용으로 전환해야 하며, 유일한 단점은 피부를 건조시킨다는 것입니다.

실무
"비누와 합성세제의 성질"

(작업 시작 전 - 안전 브리핑.)

"물-알코올 용액에서 지방의 비누화"를 경험하십시오

시험관에 지방, 마가린, 버터를 넣고 15% 알코올 수산화나트륨용액 8~10ml를 가한다. 혼합물을 저어 끓일 때까지 가열하십시오. 액체가 균질해질 때까지 비누화하십시오. 생성된 농후한 액체에 포화 염화나트륨 용액을 첨가하고 용액을 1-2분 동안 끓인다.

1. 실험 결과 표면에 어떤 물질이 나타났습니까?

3. 지방의 비누화 과정은 어떤 실용적인 목적을 위해 사용됩니까?

"지방산의 분리"를 경험하십시오

고체비누를 시험관에 넣고 증류수 8~10ml를 넣고 흔들어 섞은 다음 가열한다. 비눗물에 묽은 황산 용액을 넣고 끓인다.

독립적인 결론을 위한 작업

1. 용액을 가열하고 냉각하면 어떤 변화가 일어나는가?

2. 일어나는 반응에 대한 방정식을 쓰십시오.

"불용성 지방산 염을 얻는다"를 체험

고체비누를 시험관에 넣고 증류수 8~10ml를 넣고 흔들어 섞은 다음 가열한다. 용액을 3개의 시험관에 나누어 첫 번째 시험관에 초산납용액, 두 번째 시험관에 염화칼슘용액, 세 번째 시험관에 황산구리용액을 넣는다.

독립적인 결론을 위한 작업

1. 각 관에서 일어나는 변화를 설명하십시오.

2. 일어나는 반응에 대한 방정식을 쓰십시오.

"비누와 합성세제 비교" 체험

3개의 튜브에 희석 용액 10ml를 준비합니다.

a) 단단한 비누

b) 합성 분말 세제 중 하나;

c) 액체 비누.

결과 솔루션을 두 부분으로 나눕니다 (각각 - 세 개의 시험관).

a) 페놀프탈레인 몇 방울을 용액이 다른 첫 번째 부분의 3개 시험관 각각에 추가합니다. (세제가 면직물을 위한 것이라면 환경은 알칼리성이며, 실크와 모직물을 위한 세제는 중성입니다.)

b) 두 번째 부분의 나머지 3개의 시험관에 Ca 2+ 및 Mg 2+ 이온을 함유한 물 2~3ml를 비누와 합성세제 용액을 넣고 흔들어 섞는다.

독립적인 결론을 위한 작업

1. 비누 용액이 알칼리성인 이유는 무엇입니까? 반응식으로 답을 설명하십시오.

2. 위의 세제 중 세탁에 사용해야 하는 세제는 무엇입니까?

a) 면직물

b) 실크 및 모직물

c) 경수에서?

수업이 끝나면 교사는 수업의 작업을 요약하고 주요 단계를 간략하게 반복합니다.

부록

정보 시트

동물성 지방은 고대 비누 산업에서 매우 귀중한 원료입니다. 그들은 최대 40%의 포화 지방산을 함유하고 있습니다.

합성 지방산은 대기 산소와의 촉매 산화에 의해 석유 파라핀에서 얻습니다.

채널 3(채널 2) 중채널 2 - 채널 2 (채널 2) N CH 3 + 2.5O 2 \u003d CH 3 (CH 2) 중 COOH + CH 3 (CH 2) N COOH + H2O.

비누 생산에는 C 10 -C 16 및 C 17 -C 20의 두 가지 분획이 사용됩니다. 세탁비누에는 합성산이 35~40% 포함되어 있습니다.

비누 생산에는 침엽수 수지를 가공하여 얻은 로진이 사용됩니다. 로진은 사슬에 약 20개의 탄소 원자를 포함하는 수지 산의 혼합물로 구성됩니다. 지방산의 12-15 %의 로진이 세탁 비누 제조법에 도입되고 화장실 비누 제조법에는 10 % 이하가 첨가됩니다. 로진의 도입은 비누를 부드럽고 끈적하게 만듭니다.

세탁 및 화장실 비누의 특성을 개선하고 비용을 줄이기 위해 필러가 도입됩니다. 여기에는 나트륨 염, 카제인 및 전분이 포함됩니다. 카제인과 전분은 발포 및 거품 유지에 사용됩니다. 화장실 비누의 주요 충전제는 일부 식물을 침출하여 얻은 사포닌입니다.

칼슘과 마그네슘 이온이 함유된 경수에서 옷을 세탁하면 비누 사용량이 25~30% 증가합니다. 칼슘과 마그네슘의 약간 용해성 염이 직물에 침전되어 직물을 거칠고 덜 탄력 있게 만들고 색이 바래고 강도를 감소시킵니다.

경수의 유해한 영향을 제거하기 위해 소듐 데카옥소트리포스페이트(V) Na 5 P 3 O 10이 비누에 첨가됩니다. 이온 P 3 O 10 5– 칼슘과 마그네슘 이온을 강한 불용성 화합물로 결합합니다. 기본적으로 그들은 연수기의 역할을 합니다. 같은 목적을 위해 Na 5 P 3 O 10도 최대 20%의 부피로 세척 분말에 첨가됩니다.

합성 세제 (세제)의 기본은 알칸 술폰산의 Na-염,

점유율이 30%에 달합니다.

합성 세제의 일반 공식:

이러한 물질의 생산은 석유 제품을 기반으로 합니다.

합성세제는 표백제(울트라마린, 과붕산나트륨)와 발포제(아미노알코올)를 포함하는 복합 성분입니다. 그들은 연수와 경수 모두에서 똑같이 잘 씻습니다.

동시에 세제는 매우 천천히 생분해됩니다. 수역에 축적되면 녹색 식물의 강력한 성장으로 이어져 침수를 유발합니다.

비누가 발명되기 전에는 재와 고운 강모래로 피부의 기름기와 먼지를 제거했습니다. 이집트인들은 밀랍으로 만든 반죽과 물을 섞어 몸을 씻었습니다. 고대 로마에서는 씻을 때 분필, 부석, 재를 곱게 갈아서 사용했습니다. 분명히 로마인들은 그러한 목욕으로 흙과 함께 피부 자체의 일부를 "긁어 낼" 수 있다는 사실을 당혹스럽게 생각하지 않았습니다. 비누 발명의 공은 아마도 갈리아 부족에 속할 것입니다. 플리니우스 장로에 따르면 갈리아인들은 너도밤나무의 기름과 재로 연고를 만들어 머리카락을 염색하고 피부병을 치료하는 데 사용했습니다. 그리고 2세기에는 세제로 사용되기 시작했습니다.

기독교는 몸을 씻는 행위를 “죄”라고 여겼습니다. 많은 "성도"는 평생을 씻지 않았다는 사실로만 알려졌습니다. 그러나 사람들은 오랫동안 피부 오염의 해로움과 건강 위험을 알아차렸습니다. 이미 18세기에 비누 제조는 러시아에서, 그리고 더 일찍 여러 유럽 국가에서 확립되었습니다.

동물성 지방으로 비누를 만드는 기술은 수세기에 걸쳐 발전해 왔습니다. 먼저, 지방 혼합물이 만들어지고 녹고 비누화되어 알칼리로 끓입니다. 알칼리성 매질에서 지방을 가수 분해하기 위해 약간 녹인 라드, 약 10ml의 에틸 알코올 및 10ml의 알칼리 용액을 취합니다. 여기에 소금도 첨가되고 생성된 혼합물이 가열됩니다. 이것은 비누와 글리세린을 생성합니다. 글리세린과 오염 물질을 침전시키기 위해 소금이 첨가됩니다. 비누 덩어리에는 코어(순수 비누)와 비눗물의 두 층이 형성됩니다. .

또한 업계에서 비누를 얻으십시오.

지방의 비누화는 황산이 있는 경우에도 발생할 수 있습니다(산 비누화). 이것은 글리세롤과 고급 카르복실산을 생성합니다. 후자는 알칼리 또는 소다의 작용에 의해 비누로 전환됩니다. 비누를 만드는 원료는 식물성 유지(해바라기, 면실 등), 동물성 지방, 수산화나트륨이나 소다회이다. 식물성 기름은 미리 수소화되어 고체 지방으로 전환됩니다. 지방 대체물도 사용됩니다 - 분자량이 큰 합성 카르복실산 지방산. 비누를 생산하기 위해서는 많은 양의 원료가 필요하기 때문에 비식품에서 비누를 얻는 것이 과제입니다. 비누 생산에 필요한 카르복실산은 파라핀을 산화시켜 얻습니다. 분자 내에 탄소수 9~15의 산을 중화하여 화장용 비누를 만들고, 탄소수 16~20의 산에서 기술적인 용도로 세탁비누와 비누를 만듭니다.

비누 성분

기존의 비누는 주로 팔미트산, 스테아르산 및 올레산 염의 혼합물로 구성됩니다. 나트륨 염은 고체 비누를 형성하고 칼륨 염은 액체 비누를 형성합니다.

비누 - 고급 카르복실산의 나트륨 또는 칼륨 염,
알칼리성 매질에서 지방이 가수분해되어 얻어진다.

비누의 구조는 일반 공식으로 설명할 수 있습니다.

R - 쿰

여기서 R은 탄화수소 라디칼이고 M은 금속입니다.

비누 혜택:

a) 단순성과 사용 용이성;

b) 피지를 잘 제거한다

c) 방부성이 있다

비누의 단점과 제거:

실험:

물 한 컵을 가져 가라. 그것이 표면에 뜨도록 성냥을 거기에 놓습니다. 비누의 뾰족한 끝을 성냥 옆의 물 표면에 대십시오. 성냥이 비누에서 멀어집니다. 물의 표면장력이 비누의 표면장력보다 크기 때문입니다. 서로 다른 힘이 서로 다른 측면에서 성냥에 작용합니다. 더 큰 표면 장력에서 멀어집니다. 증류수의 표면층은 탄성 필름과 같이 팽팽한 상태입니다. 비누 및 기타 수용성 물질이 첨가되면 물의 표면 장력이 감소합니다. 비누와 기타 세제를 계면활성제(계면활성제)라고 합니다. 그들은 물의 표면 장력을 감소시켜 물의 세척 특성을 향상시킵니다.

비누 구조- 스테아르산나트륨.

비디오 실험 "비누에서 유리 지방산 분리"

스테아르산나트륨 분자에는 긴 비극성 탄화수소 라디칼(파선으로 표시)과 작은 극성 부분이 있습니다.

경계 표면의 계면 활성제 분자는 카르복실 음이온의 친수성 그룹이 물로 향하고 탄화수소 소수성 그룹이 물 밖으로 밀려 나오는 방식으로 위치합니다. 결과적으로 물 표면은 계면 활성제 분자의 울타리로 덮여 있습니다. 이러한 수면은 표면 장력이 낮아 오염된 표면을 신속하고 완전하게 적시는 데 기여합니다. 물의 표면 장력을 줄임으로써 습윤 능력을 높입니다.

SMS(합성세제) - 고급 알코올과 황산의 에스테르 나트륨 염:

R - CH 2 - O - SO 2 - ONa

이 염은 분자당 12~14개의 탄소 원자를 포함하며 매우 우수한 세제 특성을 가지고 있습니다. 칼슘 및 마그네슘 염은 물에 용해되므로 이러한 비누는 경수로 세척됩니다. 알킬 설페이트는 많은 세탁 세제에서 발견됩니다.

합성 세제는 수십만 톤의 식품 원료(식물성 유지 및 지방)를 방출합니다.

실험:

우리 세제의 일반적인 환경을 지표로 확인하여 비누와 SMS(세탁 가루)를 비교할 수 있습니다.

리트머스를 비누용액과 SMS용액에 첨가하면 청색이 되고 페놀프탈레인은 라즈베리가 되는데, 즉 매질의 반응은 알칼리성이다. 그건 그렇고, 세제가 면직물을 씻기위한 것이라면 매체의 반응은 알칼리성이어야하고 실크와 모직물의 경우 중성이어야합니다.

경수에서 비누와 SMS는 어떻게 되나요?

한 시험관에는 비눗물을, 다른 시험관에는 SMS용액을 넣고 흔들어 섞는다. 무엇을 관찰하고 있습니까? 같은 튜브에 염화칼슘을 넣고 내용물을 흔든다. 지금 무엇을 보고 있습니까? SMS 용액 거품과 비눗물에 불용성 염이 형성됩니다.

2C 17 H 35 COO - + Ca 2+ \u003d Ca (C 17 H 35 COO) 2 ↓

SMS는 또한 표면 활성 특성을 갖는 가용성 칼슘 염을 형성합니다.

이러한 제품을 과도하게 사용하면 환경 오염이 발생합니다.

많은 계면활성제는 생분해되기 어렵습니다. 하수가 강과 호수에 유입되면 환경을 오염시킵니다. 결과적으로 산업 및 가정용 폐수가 유입되는 하수관, 강, 호수에 거품 산 전체가 형성됩니다. 일부 계면 활성제를 사용하면 물에 사는 모든 주민이 사망합니다. 강이나 호수에 떨어지는 비눗물은 왜 빨리 분해되지만 일부 계면활성제는 그렇지 않습니까? 사실 지방에서 추출한 비누에는 박테리아에 의해 파괴되는 가지가 없는 탄화수소 사슬이 포함되어 있습니다. 동시에, 일부 SMS는 분지형 또는 방향족 구조를 갖는 탄화수소 사슬을 갖는 알킬 설페이트 또는 알킬(아릴)설포네이트를 함유한다. 박테리아는 그러한 화합물을 "소화"할 수 없습니다. 따라서 새로운 계면 활성제를 만들 때 효과뿐만 아니라 특정 유형의 미생물을 파괴하는 생분해 능력도 고려해야합니다.

집에서 처음부터 비누를 만드는 방법을 알아내려면 탐나는 비누 바에서 얻고자 하는 특성을 결정해야 합니다. 바디 비누든 샴푸 비누든 부드럽고 미세한 거품이든지 큰 거품이든지 간에 보습 비누, 방부제 또는 스크럽 비누를 만들고 싶을 것입니다. 비누의 구성과 속성은 이 모든 것에 달려 있습니다. 이 기사에서는 비누 레시피를 만드는 방법을 단계별로 알아 내려고 노력할 것입니다.

처음부터 비누 고래 세 마리: 잿물, 기름, 물

비누를 처음부터 만들려면 알칼리, 물, 기름(지방)의 세 가지 구성 요소로 충분하다는 것을 기억하십시오. 고형비누의 알칼리로는 가성소다 NaOH를 사용하고, 액상비누는 가성칼륨 KOH를 사용합니다. 글쎄, 비누를 만들기 위해 처음부터 기름을 선택하는 방법을 알아 내려면 우리 섹션에주의를 기울이는 것이 좋습니다. 간단히, 그럼

• 풍성한 거품팜 커널과 코코넛 오일을 제공하면 안정적인 거품이 올리브 오일, 스위트 아몬드 오일 및 옥수수를 생성합니다.
• 비누 경도 증가, 따라서 헹구는 시간 - 모두 동일한 코코넛 및 팜 커널 오일
• 보습- 올리브, 시어 버터, 스위트 아몬드 오일 및 살구 커널 오일.

비누 레시피를 처음부터 배우기

비누를 처음부터 만드는 방법은 화학 공정(비누 화학)으로, 진지한 접근과 정확한 계산이 필요합니다. 따라서 알칼리와 물의 무게에 따라 달라지는 오일의 정확한 무게가 필요합니다. 기술에 따라 즉시 비누에 사용하려는 오일과 그 양을 선택하십시오. 다음으로 물과 잿물을 결합해야 하며 이를 위해서는 이러한 성분을 측정해야 합니다.

1. 처음부터 비누 레시피를 만들기 위해 잿물을 측정하는 방법:

알칼리 양 계산 공식:

기유 중량 * 비누화수 * 95% = NaOH 필요량.

구성에 여러 오일이있는 경우 알칼리의 무게를 결정하기 위해 각 오일의 무게에 해당 비누화 번호를 곱하고 모든 제품을 합산하고 결과에 95%를 곱합니다.

((기름의 무게1×비누1) + (기름의 무게2×비누2) + (기름의 무게3×비누3)) × 95% = 가성소다의 무게

비누화 번호

비누화는 혼합물에서 비누를 얻고 알칼리가 오일에 완전히 용해되는 화학 반응입니다. 물론, 다른 오일에 대한 비누화 인자는 다릅니다.

2. 처음부터 비누로 물을 측정하는 방법

처음부터 비누의 물을 계산하는 공식

기름의 무게(그램) × 0.375 = 물의 무게(그램)

여러 오일을 사용할 때:

모든 오일의 무게 합계(g) × 0.375 = 물의 무게(g)

3. 비누 속 가성소다와 물의 양을 처음부터 계산하는 예

(오일 1kg의 총 구성)

가성 소다 계산 공식에 데이터를 대입합니다.

((500 × 0.134) + (400 × 0.141) + (100 × 0.193)) × 95% = 142.7 × 0.95 = 135.6(g) - 오일 1kg당 가성 소다의 무게.

물 계산 공식의 데이터를 다음과 같이 대체합니다.

(500 + 400 + 100) × 0.375 = 375 (g) - 오일 1kg당 물의 무게.

받은 레시피:

올리브 오일 - 500g

팜유 - 400g

로즈힙 오일 - 100g

알칼리(가성 소다) - 135.6g

물(얼음) - 375g

이것은 손으로 계산한 비누 계산기가 어떻게 작동하는지에 대한 명확한 예입니다.

비누 계산기

비누 레시피를 처음부터 만들 때 원하는 오일과 무게를 입력하기만 하면 되는 기존 계산기를 사용할 수 있으며 컴퓨터는 필요한 잿물과 물의 양을 계산합니다. 즉, 원칙적으로 비누화 번호를 알 필요가 없으며이 계수는 자동으로 계산기에 포함됩니다. 인터넷의 여러 계산기 예: , ., . 또한 레시피가 얼마나 균형을 이루고 있는지를 나타내므로 종종 이 매개변수에 특별한 주의를 기울이는 것이 좋습니다.

자신의 계산만을 신뢰한다면 위의 공식과 계수를 사용하십시오.