Såpedefinisjonskjemi. Såper, deres egenskaper

Strukturen til såpe, dens egenskaper

Såper er natrium- eller kaliumsalter av høyere fettsyrer (skjema 1), som hydrolyseres i en vandig løsning for å danne syrer og alkalier.

Generell formel for fast såpe:

Salter dannet av sterke alkalimetallbaser og svake karboksylsyrer gjennomgår hydrolyse:

Den resulterende alkalien emulgerer, bryter delvis ned fett og frigjør dermed smuss som fester seg til stoffet. Karboksylsyrer danner et skum med vann, som fanger opp smusspartikler. Kaliumsalter er mer løselige i vann enn natriumsalter og har derfor en sterkere vaskemiddelegenskap.

Den hydrofobe delen av såpen trenger inn i den hydrofobe forurensningen, som et resultat er overflaten av hver forurensningspartikkel omgitt av et skall av hydrofile grupper. De samhandler med polare vannmolekyler. På grunn av dette bryter vaskemiddelioner, sammen med forurensning, vekk fra overflaten av stoffet og går over i vannmiljøet. Slik rengjøres den forurensede overflaten med vaskemiddel.

Såpeproduksjon består av to trinn: kjemisk og mekanisk. I det første trinnet (koking av såpe) oppnås en vandig løsning av natrium (sjelden kalium) salter, fettsyrer eller deres erstatninger.

Oppnå høyere karboksylsyrer under cracking og oksidasjon av petroleumsprodukter:

Få natriumsalter:

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

Såpekoking fullføres ved å behandle såpeløsningen (såpelim) med et overskudd av alkali eller en løsning av natriumklorid. Som et resultat flyter et konsentrert lag med såpe, kalt kjernen, til overflaten av løsningen. Den resulterende såpen kalles lyd, og prosessen med å isolere den fra løsningen kalles utsalting eller utsalting.

Mekanisk bearbeiding består av kjøling og tørking, sliping, etterbehandling og pakking av ferdige produkter.

Som et resultat av såpefremstillingsprosessen får vi de mest varierte produktene du kan se.

Produksjonen av vaskesåpe fullføres ved utsalting, mens såpen renses for protein, fargestoffer og mekaniske urenheter. Produksjonen av toalettsåpe går gjennom alle stadier av mekanisk bearbeiding. Den viktigste av disse er sliping, d.v.s. overføring av sunn såpe til en løsning ved å koke med varmt vann og gjentatt utsalting. Samtidig blir såpe spesielt ren og lett.

Vaskepulver kan:

Irriterer luftveiene;

Stimuler penetrasjon av giftige stoffer i huden;

Forårsaker hudallergier og dermatitt.

I alle disse tilfellene er det nødvendig å bytte til bruk av såpe, den eneste ulempen er at den tørker huden.

Hvis såpe ble tilberedt fra animalsk eller vegetabilsk fett, etter separasjon av kjernen, isoleres glyserin dannet under forsåpning fra løsningen, som er mye brukt: i produksjon av eksplosiver og polymerharpikser, som stoff- og hudmykner, i produksjon av parfymeri, kosmetiske og medisinske preparater, i produksjon av konfekt.

Ved produksjon av såpe brukes naftensyrer, som frigjøres under rensing av petroleumsprodukter (bensin, parafin). For dette formål behandles oljeprodukter med en løsning av natriumhydroksid og en vandig løsning av natriumsalter av naftensyrer oppnås. Denne løsningen fordampes og behandles med vanlig salt, som et resultat av at en salvelignende masse av mørk farge, såpe naft, flyter til overflaten av løsningen. For å rense såpenafta behandles den med svovelsyre. Dette vannuløselige produktet kalles asidol eller asidol-mylonaft. Såpe er laget direkte av asidol.

Definisjon

Såper- flytende eller faste produkter som inneholder overflateaktive stoffer, brukt i kombinasjon med vann for rens og hudpleie (toalettsåpe, sjampo, geler), eller som kjemisk husholdningsvaskemiddel (vaskesåpe).

Den kjemiske sammensetningen av såpe

Når det gjelder kjemisk sammensetning:

solide såper- en blanding av løselig natriumsalter høyere fettsyrer (grense og umettede);

flytende såper- en blanding av løselig kalium- eller ammoniumsalter de samme syrene

En av variantene av den kjemiske sammensetningen av fast såpe er $C_(17)H_(35)COONa$, flytende såpe er $CC_(17)HH_(35)COOK$. Fettsyrene som brukes til å lage såpe inkluderer:

• stearisk(oktadekansyre) - $C_(17)H_(35)COOH$, fast, monobasisk mettet karboksylsyre, en av de vanligste fettsyrene i naturen, inkludert i form av glyserider i sammensetningen lipider, primært triglyserider av fett av animalsk opprinnelse (i fårekjøtt opptil ~ 30 %, i vegetabilsk (palmeolje) - opptil 10 %).
• palmitikk(heksadekansyre) - $C_(15)H_(31)COOH$, den vanligste faste monobasiske mettede karboksylsyren (fettsyren) i naturen, er en del av glyseridene til de fleste animalske fettstoffer og vegetabilske oljer (smør inneholder 25 %, smult - 30%), mange vegetabilske fettstoffer ((palme, gresskar, bomullsfrøoljer, paranøttolje, kakao, etc.);
• myristisk (tetradekansyre) - $C_(13)H_(27)COOH$ - monobasisk mettet karboksylsyre, funnet i naturen som et triglyserid i mandel, palme, kokosnøtt, bomullsfrø og andre vegetabilske oljer
• laurik(dodekansyre) - $C_(11)H_(23)COOH$ - monobasisk begrensende karboksylsyre, så vel som myristinsyre, finnes i mange vegetabilske oljer fra sørlige kulturer: palme, kokosnøtt, plommefrøolje, tucum palmeolje, etc.
• oljesyre(cis-9-oktadekensyre) - $CH_3(CH_2)_7-CH=CH-(CH_2)_7COOH$ eller den generelle formelen $C_(17)H_(33)COOH$ - flytende enbasisk enumettet fettsyre, tilhører omega gruppe -9 umettede fettsyrer, finnes i store mengder i animalsk fett, spesielt i fiskeolje, så vel som i mange vegetabilske oljer - oliven. solsikke, peanøtter, mandel, etc.

I tillegg kan sammensetningen av såpen inneholde andre stoffer som virker vaskemiddel, samt smaker og fargestoffer. Ofte tilsettes glyserin, talkum og antiseptika til såpe for å forbedre forbrukernes egenskaper.

Såpeproduksjonsmetoder

Alle metoder for å lage såpe er basert på reaksjonen av alkalisk hydrolyse av fett (animalsk eller vegetabilsk):

Lage hard såpe

For å tilberede fast såpe, må du ta ca 30 g smult og ca 70 g bifffett. Smelt alt dette, og når fettet smelter, tilsett 25 g NaOH fast alkali og 40 ml vann. Før tilsetning av lut bør varmes opp.

Merk følgende! Med alkali må du jobbe forsiktig slik at sprutene ikke faller på huden.

Fortsett å varme i en halv time på lav varme, ikke glem å røre (det er bedre å røre med en glassstang). Når vannet koker bort, må du tilsette forvarmet vann til blandingen.

For å skille (salte ut) den resulterende såpen fra løsningen, kan du bruke en løsning av spiselig salt (NaCl). For å tilberede det, må 20 g NaCl-salt løses i 100 ml vann. Etter å ha tilsatt salt, fortsett å varme opp blandingen. Som et resultat av utsalting vises såpeflak på overflaten av løsningen. Etter avkjøling må du samle flakene som har dukket opp fra overflaten av løsningen med en skje og klem dem ut med en klut eller gasbind. For å unngå kontakt med alkalirester på hendene, gjøres denne operasjonen best med gummihansker.

Den resulterende massen må vaskes med en liten mengde kaldt vann, og for å oppnå en behagelig aroma, kan en alkoholisk løsning av et duftende stoff (for eksempel parfyme) tilsettes. Du kan også legge til fargestoffer og antiseptiske stoffer. Elt så hele massen, og med en liten oppvarming danner du ønsket form.

Ved produksjon av toalettsåpe i industriell skala brukes hovedsakelig ikke animalsk fett, men vegetabilsk fett. Hvor mange forskjellige fettstoffer finnes, så mange forskjellige typer såpe kan fås. For eksempel er flytende såper hovedsakelig hentet fra vegetabilske oljer (med unntak av olivenolje), men i motsetning til fast såpe, skilles ikke flytende såpe ved å "salte ut".

Lage flytende såpe

Fremstillingen av flytende såpe, så vel som fremstillingen av fast såpe, utføres ved alkalisk hydrolyse, men i motsetning til den forrige metoden, må en løsning av kaustisk potaske (KOH) brukes. I stedet for animalsk fett kan du ta vegetabilsk olje med tilsetning av 30 g kaliumalkali (KOH) og 40 ml vann.

Merk følgende! Også, som med tilberedning av fast såpe, er alkali et kaustisk stoff, det er bedre å jobbe med hansker.

Alle operasjoner utføres på samme måte som den første metoden. Men i stedet for å salte ut, må du la løsningen avkjøles under konstant omrøring. I dette tilfellet oppnås en blanding, bestående av såpe og vann, samt en liten mengde ureagerte stoffer, kalt "glutinøs såpe". Det er ikke nødvendig å skille blandingen. fordi den har vaskemiddelegenskaper.

OVERFLATEAKTIVE STOFFER (SAS)

Definisjon

Overflateaktive stoffer (overflateaktive stoffer) er kjemiske forbindelser som, konsentrert om grensesnittet mellom termodynamiske faser, forårsaker en reduksjon i overflatespenningen.

Den viktigste kvantitative egenskapen til overflateaktive stoffer er overflateaktivitet - et stoffs evne til å redusere overflatespenningen ved grensesnittet.

Overflateaktive stoffer er organiske forbindelser som inneholder polar del, altså hydrofil komponent(funksjonelle grupper av syrer og deres salter -OH, -COO(H)Na, -$OSO_2O(H)Na$, -$SO_3(H)Na$) og ikke-polar(hydrokarbon) del, altså hydrofob komponent.

Som allerede nevnt er såper overflateaktive stoffer. I tillegg til ulike typer såpe inkluderer overflateaktive stoffer også diverse syntetiske vaskemidler (SMS), samt alkoholer, karboksylsyrer, aminer, etc.

På grunnlaget for den kjemiske naturen til molekyler,Overflateaktive stoffer er delt inn i fire hovedklasser: anioniske, kationiske, ikke-ioniske og amfotere.

1. Anioniske overflateaktive stoffer inneholder en eller flere polare grupper i molekylet og dissosierer i en vandig løsning for å danne kjeder av anioner som bestemmer deres overflateaktivitet. Den hydrofobe delen av molekylet er vanligvis representert av mettede eller umettede alifatiske kjeder eller alkylaromatiske radikaler. Det er seks grupper av anioniske overflateaktive stoffer totalt. De vanligste anioniske overflateaktive stoffene er alkylsulfater og alkylarylsulfonater. Disse stoffene har lav toksisitet, irriterer ikke menneskelig hud og er tilfredsstillende biologisk nedbrytbare i vannmasser, med unntak av forgrenede alkylarylsulfonater. Anioniske overflateaktive stoffer brukes til fremstilling av vaskemidler og rengjøringsmidler.

2. Kationiske overflateaktive stoffer dissosiere i vandig løsning for å danne et overflateaktivt kation med en lang hydrofob kjede og et anion, vanligvis et halogenid, noen ganger et anion av svovelsyre eller fosforsyre. Nitrogenholdige forbindelser er dominerende blant kationiske overflateaktive stoffer. Kationiske overflateaktive midler reduserer overflatespenningen mindre enn anioniske overflateaktive midler, men de kan samhandle kjemisk med overflaten av adsorbenten, for eksempel med cellulære proteiner av bakterier, og forårsake en bakteriedrepende effekt. Kationiske overflateaktive stoffer reduserer overflatespenningen mindre enn anioniske overflateaktive stoffer, men de kan brukes til å myke stoffer. Kationiske overflateaktive stoffer finnes også i vaskepulver og rengjøringsprodukter, men de brukes også i sjampo, dusjgeler og tøymyknere.

3. Ikke-ioniske overflateaktive stoffer ikke dissosieres til ioner i vann. Deres løselighet skyldes tilstedeværelsen av hydrofile eter og hydroksylgrupper i molekylene, oftest polyetylenglykolkjeden. Et karakteristisk trekk ved ikke-ioniske overflateaktive midler er deres flytende tilstand og lavt skummende i vandige løsninger. Slike overflateaktive midler renser polyester- og polyamidfibre godt.

4. Amfotere (amfolytiske) overflateaktive stoffer inneholder et hydrofilt radikal og en hydrofob del i molekylet, i stand til å være en protonakseptor eller donor, avhengig av pH i løsningen. Typisk inkluderer disse overflateaktive midlene en eller flere basiske og sure grupper. Avhengig av pH-verdien viser de egenskapene til kationiske eller anioniske overflateaktive stoffer. Fra gruppen av amfotere overflateaktive stoffer brukes oftest betainderivater (for eksempel kokaminopropylbetain). I kombinasjon med anioniske overflateaktive stoffer forbedrer de skummingskapasiteten og øker sikkerheten til vaskemidler. Disse derivatene er hentet fra naturlige råvarer, så de er ganske dyre komponenter. Amfotere og ikke-ioniske overflateaktive stoffer brukes i produksjonen av vaskemidler med en delikat effekt - sjampo, geler, rensemidler.

PÅVIRKNING AV SAS PÅ MENNESKER OG MILJØKOMPONENTER

Vandige løsninger av overflateaktive stoffer i større eller mindre konsentrasjoner kommer med industri- og husholdningsavløp til vannforekomster. Mye oppmerksomhet rettes mot avløpsvannbehandling fra overflateaktive stoffer, siden den negative påvirkningen på plante- og dyreorganismer er vanskelig å forutsi på grunn av den lave nedbrytningshastigheten. Avløpsvann som inneholder hydrolyseprodukter av polyfosfat-overflateaktive stoffer kan forårsake intensiv plantevekst, noe som fører til forurensning av tidligere rene vannforekomster: Når planter dør, begynner de å råtne, og innholdet av oppløst oksygen i vannet reduseres, noe som igjen forverrer forholdene for eksistensen av andre levende former i vannmasser.

Som ethvert miljø i biosfæren har et reservoar sine egne beskyttende krefter og har evnen til å rense seg selv. Selvrensing oppstår på grunn av fortynning, sedimentering av partikler til bunnen og dannelse av avleiringer, dekomponering av organiske stoffer til ammoniakk og dets salter på grunn av virkningen av mikroorganismer. Den store vanskeligheten med selvhelbredelse av vannforekomster etter eksponering for overflateaktive stoffer er at overflateaktive stoffer oftest er tilstede som en blanding av individuelle homologer og isomerer, som hver viser individuelle egenskaper når de interagerer med vann og bunnsedimenter, og mekanismen for deres biokjemisk nedbrytning er også annerledes. Studier av egenskapene til blandinger av overflateaktive stoffer har vist at i konsentrasjoner nær terskelen har disse stoffene den effekten å summere opp deres skadevirkninger.

Overflateaktive stoffer deles inn i de som raskt blir ødelagt i miljøet og de som ikke blir ødelagt og kan samle seg i organismer i uakseptable konsentrasjoner. En av de viktigste negative effektene av overflateaktive stoffer i miljøet er en reduksjon i overflatespenning. I vannforekomster fører en endring i overflatespenning til en reduksjon i oksygenkonsentrasjonen i vannmassen, noe som fører til en økning i biomassen til blågrønn- og brunalger og død av fisk og andre vannlevende organismer.

Bare noen få overflateaktive stoffer anses som trygge (alkylpolyglukosider), siden deres nedbrytningsprodukter er karbohydrater. Men når overflateaktive stoffer adsorberes på overflaten av partikler (silt, sand), reduseres hastigheten på deres ødeleggelse mange ganger. Derfor kan de under normale forhold frigjøre (desorbere) tungmetallioner som holdes av disse partiklene, og dermed øke risikoen for at disse stoffene kommer inn i menneskekroppen.

Overflateaktive stoffer kan komme inn i menneskekroppen på forskjellige måter - med mat, vann, gjennom huden. Overflateaktive komponenter kan forårsake allergiske reaksjoner, opp til alvorlige komplikasjoner.

Lenge leve duftsåpe,
Og et luftig håndkle
Og tannpulver
Og tykk kamskjell!
La oss vaske, plaske,
Svøm, dykk, tumle
Og i badekaret, og i badekaret, overalt.
Evig ære til vannet!

K. Chukovsky

Mål og målsettinger. Vurder sammensetningen og strukturen til såpe og vaskemidler, vis forholdet mellom strukturen og egenskapene til vaskemidler; konsolidere ferdighetene til å jobbe i små grupper, utvide horisonten til studentene, utvikle deres tenkning.

Utstyr og reagenser. Såpe- og vaskemiddelpakker, informasjonsark for studenter, et sett med kjemisk glass (reagensrør, spritlamper, kjemiske kopper, reagensglassholdere, glassstaver); fett, margarin eller smør, såpe, syntetisk vaskemiddel, flytende såpe, 15 % natriumhydroksidløsning, natriumkloridløsning (mettet), fortynnet svovelsyreløsning, løsninger av blyacetat, kalsiumklorid, kobbersulfat, fenolftalein, løsninger som inneholder kalsium eller magnesiumioner, destillert vann.

Studiet av emnet tar to leksjoner, hvorav den ene er en teoretisk leksjon, den andre er praktisk arbeid.

Elevene jobber i små grupper, sittende rundt omkretsen av klasserommet. På bordene deres ligger pakker med såpe og syntetiske vaskemidler, et sett med kjemiske redskaper og reagenser.

UNDER KLASSENE

Lærer. Gutter, dagens leksjon er viet kjemien til såpe og vaskemidler og vil bestå av to deler.

I den første leksjonen vil vi vurdere teoretiske spørsmål:

Såpe i antikken, historien om såpeproduksjon;

Strukturen til såpe, dens egenskaper;

Sammensetning av såpe og syntetiske vaskemidler;

Såpe produksjon;

Bruk av såpe og syntetiske vaskemidler.

I den andre leksjonen vil vi gjennomføre laboratorieeksperimenter som bekrefter egenskapene til såpe og syntetiske vaskemidler.

Melding om emnet
"Såpe i antikken, historien om såpeproduksjon"

Student.Såpe var kjent for mennesket før den nye æra av kronologi. Den tidligste omtale av såpe i europeiske land finner vi hos den romerske forfatteren og lærde Plinius den eldre (23-79). I avhandlingen "Natural History" skrev Plinius om metoder for å skaffe såpe ved forsåpning av fett. Dessuten skrev han om hard og myk såpe, oppnådd ved bruk av henholdsvis brus og potaske.

Til vask og vask av klær i Rus' brukte de lut oppnådd ved å behandle aske med vann, fordi. aske fra brent vegetabilsk brensel inneholder potaske.

Utviklingen av såpeproduksjon ble lettet av tilgjengeligheten av råvarer. For eksempel hadde såpeindustrien i Marseille, kjent siden tidlig middelalder, olivenolje og brus. Såpefremstilling utviklet også i Italia, Hellas, Spania, Kypros, dvs. i områder hvor det dyrkes oliventrær. De første tyske såpefabrikkene ble grunnlagt på 1300-tallet.

Den kjemiske essensen av såpefremstillingsprosesser var ikke klar på lenge. Bare på slutten av XVIII århundre. den kjemiske naturen til fett ble avklart, og deretter ble reaksjonene av forsåpningen forstått. I 1779 viste den svenske kjemikeren K.V. Scheele at når olivenolje reagerer med blyoksid og vann, dannes det et søtt stoff som er løselig i vann. I 1817 oppdaget den franske kjemikeren M.E. Chevrel stearinsyre, palmitinsyre og oljesyre som nedbrytningsprodukter av fett under forsåpning med vann og alkalier. Det søte stoffet oppnådd av Scheele ble kalt glyserol av Chevrel. Førti år senere etablerte den franske kjemikeren P.E.M. Berthelot naturen til glyserol og forklarte den kjemiske strukturen til fett.

Emneforklaring
"Strukturen av såpe, dens egenskaper"

Lærer. Såper er natrium- eller kaliumsalter av høyere fettsyrer (skjema 1), som hydrolyseres i en vandig løsning for å danne syrer og alkalier.

Generell formel for fast såpe:

Salter dannet av sterke alkalimetallbaser og svake karboksylsyrer gjennomgår hydrolyse:

Den resulterende alkalien emulgerer, bryter delvis ned fett og frigjør dermed smuss som fester seg til stoffet. Karboksylsyrer danner et skum med vann, som fanger opp smusspartikler. Kaliumsalter er mer løselige i vann enn natriumsalter og har derfor en sterkere vaskemiddelegenskap.

Den hydrofobe delen av såpen trenger inn i den hydrofobe forurensningen, som et resultat er overflaten av hver forurensningspartikkel omgitt av et skall av hydrofile grupper. De samhandler med polare vannmolekyler. På grunn av dette bryter vaskemiddelioner, sammen med forurensning, vekk fra overflaten av stoffet og går over i vannmiljøet. Slik rengjøres den forurensede overflaten med vaskemiddel.

Små gruppearbeid

Ved hjelp av informasjonsark (applikasjon) og utdelingsark utfører elevene følgende oppgaver.

1. Fyll ut tabellen.

Bord

Sammensetning av såpe og syntetiske vaskemidler

2. For å svare på spørsmålet: hva er fordelene med å bruke syntetiske vaskemidler sammenlignet med såpe?

Rollespill "Såpeproduksjon"

En av studentene fungerer som teknolog og forteller om stadiene i såpeproduksjonen. Hver gruppe velger en korrespondent fra media: Såpemagasinet, Såpebobleavisen, SMS-tv-selskapet.

Teknolog. Såpeproduksjon består av to trinn: kjemisk og mekanisk. I det første trinnet (koking av såpe) oppnås en vandig løsning av natrium (sjelden kalium) salter, fettsyrer eller deres erstatninger.

Oppnå høyere karboksylsyrer under cracking og oksidasjon av petroleumsprodukter:

Få natriumsalter:

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

Såpekoking fullføres ved å behandle såpeløsningen (såpelim) med et overskudd av alkali eller en løsning av natriumklorid. Som et resultat flyter et konsentrert lag med såpe, kalt kjernen, til overflaten av løsningen. Den resulterende såpen kalles lyd, og prosessen med å isolere den fra løsningen kalles utsalting eller utsalting.

Mekanisk bearbeiding består av kjøling og tørking, sliping, etterbehandling og pakking av ferdige produkter.

Som et resultat av såpefremstillingsprosessen får vi de mest varierte produktene du kan se.

Såpemagasinkorrespondent. Er trinnene i produksjonen av klesvask og toalettsåpe like eller er de forskjellige?

Teknolog.Produksjonen av vaskesåpe fullføres ved utsalting, mens såpen renses for protein, fargestoffer og mekaniske urenheter. Produksjonen av toalettsåpe går gjennom alle stadier av mekanisk bearbeiding. Den viktigste av disse er sliping, d.v.s. overføring av sunn såpe til en løsning ved å koke med varmt vann og gjentatt utsalting. Samtidig blir såpe spesielt ren og lett.

Korrespondent for Såpebobleavisen. Produseres biprodukter ved såpeproduksjon og hvordan brukes de?

Teknolog.Hvis såpe ble tilberedt fra animalsk eller vegetabilsk fett, etter separasjon av kjernen, isoleres glyserin dannet under forsåpning fra løsningen, som er mye brukt: i produksjon av eksplosiver og polymerharpikser, som stoff- og hudmykner, i produksjon av parfymeri, kosmetiske og medisinske preparater, i produksjon av konfekt.

Korrespondent for TV-selskapet "SMS". For tiden er en del av såpen og syntetiske vaskemidler hentet fra petroleumsprodukter. Hva er de teknologiske hemmelighetene til en slik produksjon?

Teknolog.Ved produksjon av såpe brukes naftensyrer, som frigjøres under rensing av petroleumsprodukter (bensin, parafin). For dette formål behandles oljeprodukter med en løsning av natriumhydroksid og en vandig løsning av natriumsalter av naftensyrer oppnås. Denne løsningen fordampes og behandles med vanlig salt, som et resultat av at en salvelignende masse av mørk farge, såpe naft, flyter til overflaten av løsningen. For å rense såpenafta behandles den med svovelsyre. Dette vannuløselige produktet kalles asidol eller asidol-mylonaft. Såpe er laget direkte av asidol.

Arbeid etter skjema 2.

På slutten av den første leksjonen oppsummerer læreren studiet av undervisningsmateriellet, indikerer forebyggende tiltak ved bruk av vaskemidler.

Vaskepulver kan:

Irriterer luftveiene;

Stimuler penetrasjon av giftige stoffer i huden;

Forårsaker hudallergier og dermatitt.

I alle disse tilfellene er det nødvendig å bytte til bruk av såpe, den eneste ulempen er at den tørker huden.

Praktisk jobb
"Egenskaper til såpe og syntetiske vaskemidler"

(Før du starter arbeidet - sikkerhetsinformasjon.)

Opplev "Forsåpning av fett i en vann-alkoholløsning"

Legg fett, margarin og smør i et reagensrør, tilsett 8-10 ml 15 % alkoholløsning av natriumhydroksid. Rør blandingen, kok opp. Forsåp til væsken blir homogen. Tilsett en mettet løsning av natriumklorid til den resulterende tykke væsken og kok løsningen i 1-2 minutter.

1. Hvilket stoff dukket opp på overflaten som et resultat av forsøket?

3. Til hvilke praktiske formål brukes prosessen med forsåpning av fett?

Opplev "Isolering av fettsyrer"

Plasser et stykke fast såpe i et reagensrør, tilsett 8–10 ml destillert vann til det, rist det opp og varm opp den resulterende løsningen. Tilsett en løsning av fortynnet svovelsyre til såpeløsningen og kok opp.

Oppgaver for selvstendige konklusjoner

1. Hvilke endringer skjer når løsningen varmes opp og avkjøles?

2. Skriv en ligning for reaksjonen som finner sted.

Erfaring "Å skaffe uløselige salter av fettsyrer"

Plasser et stykke fast såpe i et reagensrør, tilsett 8–10 ml destillert vann til det, rist det opp og varm opp den resulterende løsningen. Del løsningen i tre prøverør, tilsett blyacetatløsningen til det første, kalsiumkloridløsningen til det andre og kobbersulfatløsningen til det tredje.

Oppgaver for selvstendige konklusjoner

1. Forklar endringene som skjer i hvert rør.

2. Skriv likningene for reaksjonene som finner sted.

Opplev "Sammenligning av såpe og syntetiske vaskemidler"

Tilbered i tre rør 10 ml fortynnede løsninger:

a) hard såpe

b) et av de syntetiske pulvervaskemidlene;

c) flytende såpe.

Del de resulterende løsningene i to deler (i hver av dem - tre reagensrør).

a) Tilsett noen dråper fenolftalein i hvert av de tre reagensglassene i den første delen med forskjellige løsninger. (Hvis vaskemiddelet er beregnet på bomullsstoffer, er miljøet alkalisk, og hvis det er for silke- og ullstoffer, er det nøytralt.)

b) Tilsett 2–3 ml vann som inneholder Ca 2+ og Mg 2+ ioner til de tre gjenværende reagensglassene i den andre delen med løsninger av såpe og syntetiske vaskemidler, mens du rister.

Oppgaver for selvstendige konklusjoner

1. Hvorfor er såpeløsning alkalisk? Forklar svaret ditt med en reaksjonsligning.

2. Hvilke av de ovennevnte vaskemidlene bør brukes til vask:

a) bomullsstoffer;

b) silke og ullstoffer;

c) i hardt vann?

På slutten av leksjonen oppsummerer læreren arbeidet i leksjonen, og gjentar kort hovedstadiene.

BLINDTARM

Informasjons ark

Animalsk fett er en eldgammel og svært verdifull råvare for såpeindustrien. De inneholder opptil 40 % mettede fettsyrer.

Syntetiske fettsyrer oppnås fra petroleumsparaffin ved katalytisk oksidasjon med atmosfærisk oksygen:

CH 3 (CH 2) m CH 2 -CH 2 (CH 2) n CH 3 + 2,5O 2 \u003d CH 3 (CH 2) m COOH + CH 3 (CH 2) n COOH + H2O.

Ved produksjon av såpe brukes to fraksjoner: C 10 -C 16 og C 17 -C 20. Vaskesåpe inneholder 35–40 % syntetiske syrer.

Ved produksjon av såpe brukes kolofonium, oppnådd ved å behandle harpiksen til bartrær. Kolofonium består av en blanding av harpikssyrer som inneholder ca. 20 karbonatomer i kjeden. 12–15 % kolofonium etter vekt av fettsyrer introduseres i oppskriften på vaskesåpe, og ikke mer enn 10 % tilsettes oppskriften på toalettsåper. Innføringen av kolofonium gjør såpen myk og klissete.

For å forbedre egenskapene til vaske- og toalettsåpe, samt redusere kostnadene, introduseres fyllstoffer i den. Disse inkluderer natriumsalter, kasein og stivelse. Kasein og stivelse brukes til skumdannelse og skumretensjon. Hovedfyllstoffet i toalettsåpe er saponin, oppnådd ved å utvaske noen planter.

Ved vask av klær i hardt vann som inneholder kalsium- og magnesiumioner, øker såpeforbruket med 25-30 %. Lettløselige salter av kalsium og magnesium legger seg på stoffet, noe som gjør det grovt, mindre elastisk, falmet og reduserer styrken.

For å eliminere de skadelige effektene av hardt vann, tilsettes natriumdekaoksotrifosfat (V) Na 5 P 3 O 10 til såpen. Ioner P 3 O 10 5– binder kalsium- og magnesiumioner til sterke uløselige forbindelser. I hovedsak spiller de rollen som en vannmykner. Til samme formål tilsettes også Na 5 P 3 O 10 til vaskepulver i et volum på opptil 20 %.

Grunnlaget for syntetiske vaskemidler (vaskemidler) er Na-salt av alkansulfonsyre,

hvis andel når 30 %.

Den generelle formelen for syntetiske vaskemidler:

Produksjonen av disse stoffene er basert på petroleumsprodukter.

Syntetiske vaskemidler er en kompleks sammensetning som inneholder blekemidler (ultramarin, natriumperborat) og skummende midler (aminoalkoholer). De vaskes like godt i både mykt og hardt vann.

Samtidig er vaskemidler svært sakte biologisk nedbrytbare. Akkumulerer i vannforekomster, fører de til en sterk vekst av grønne planter, noe som forårsaker vannlogging.

Før oppfinnelsen av såpe ble fett og smuss fra huden fjernet med aske og fin elvesand. Egypterne vasket seg med en bivoksbasert pasta blandet med vann. I det gamle Roma brukte de finmalt kritt, pimpstein og aske når de vasket. Tilsynelatende var ikke romerne flau over at med slike vaskemidler, sammen med skitt, var det mulig å "skrape av" en del av selve huden. Æren for oppfinnelsen av såpe tilhører trolig de galliske stammene. Ifølge Plinius den eldre laget gallerne en salve av fettet og asken fra et bøketre, som ble brukt til å farge hår og behandle hudsykdommer. Og i det andre århundre begynte det å bli brukt som vaskemiddel.

Den kristne religion anså kroppsvask for å være en "syndig" handling. Mange "helgener" var bare kjent for det faktum at de ikke vasket hele livet. Men folk har lenge lagt merke til skaden og helserisikoen ved hudforurensning. Allerede på 1700-tallet ble såpeproduksjon etablert i Russland, og enda tidligere i en rekke europeiske land.

Teknologien for å lage såpe av animalsk fett har utviklet seg over mange århundrer. Først lages en fettblanding som smeltes og forsåpes - kokes med alkali. For hydrolyse av fett i et alkalisk medium tas litt smeltet smult, ca. 10 ml etylalkohol og 10 ml av en alkalisk løsning. Salt tilsettes også her og den resulterende blandingen varmes opp. Dette produserer såpe og glyserin. Salt tilsettes for å utfelle glyserin og forurensninger. To lag dannes i såpemassen - kjernen (ren såpe) og såpevæsken .

Få også såpe i bransjen.

Forsåpning av fett kan også forekomme i nærvær av svovelsyre (syreforsåpning). Dette produserer glyserol og høyere karboksylsyrer. Sistnevnte omdannes til såper ved påvirkning av alkali eller brus. Råvarene for å lage såpe er vegetabilske oljer (solsikke, bomullsfrø, etc.), animalsk fett, samt natriumhydroksid eller soda. Vegetabilske oljer er foreløpig hydrogenert, det vil si at de omdannes til fast fett. Fetterstatninger brukes også - syntetiske karboksylfettsyrer med stor molekylvekt. Produksjonen av såpe krever store mengder råvarer, så oppgaven er å skaffe såpe fra non-food produkter. Karboksylsyrene som er nødvendige for produksjon av såpe oppnås ved oksidasjon av parafin. Ved å nøytralisere syrer som inneholder fra 9 til 15 karbonatomer i et molekyl, oppnås toalettsåpe, og fra syrer som inneholder fra 16 til 20 karbonatomer, vaskesåpe og såpe til tekniske formål.

Såpesammensetning

Konvensjonelle såper består hovedsakelig av en blanding av salter av palmitinsyre, stearinsyre og oljesyre. Natriumsalter danner faste såper, kaliumsalter danner flytende såper.

Såpe - natrium- eller kaliumsalter av høyere karboksylsyrer,
oppnådd som et resultat av hydrolyse av fett i et alkalisk medium

Strukturen til såpe kan beskrives med den generelle formelen:

R - COOM

hvor R er et hydrokarbonradikal, M er et metall.

Fordeler med såpe:

a) enkelhet og brukervennlighet;

b) fjerner talg godt

c) har antiseptiske egenskaper

Ulemper med såpe og deres eliminering:

Eksperiment:

Ta en kopp vann. Plasser en fyrstikk der slik at den flyter på overflaten. Berør den spisse enden av såpen mot overflaten av vannet på siden av fyrstikken. Fyrstikken beveger seg bort fra såpen. Dette er fordi overflatespenningen til vann er større enn for såpe. Ulike krefter virker på fyrstikken fra forskjellige sider - den beveger seg bort fra den større overflatespenningskraften. Overflatelaget av destillert vann er i en anspent tilstand som en elastisk film. Når såpe og noen andre vannløselige stoffer tilsettes, reduseres overflatespenningen til vann. Såpe og andre vaskemidler omtales som overflateaktive stoffer (overflateaktive stoffer). De reduserer overflatespenningen til vann, og forbedrer dermed vaskeegenskapene til vannet.

Såpestruktur- natriumstearat.

Videoeksperiment "Isolering av frie fettsyrer fra såpe"

Natriumstearatmolekylet har et langt ikke-polart hydrokarbonradikal (indikert med en bølgelinje) og en liten polar del:

Surfaktantmolekyler på grenseoverflaten er plassert på en slik måte at de hydrofile gruppene av karboksylanioner ledes inn i vann, mens hydrokarbonhydrofobe blir presset ut av det. Som et resultat er overflaten av vannet dekket med en palisade av overflateaktive molekyler. En slik vannoverflate har en lavere overflatespenning, noe som bidrar til rask og fullstendig fukting av forurensede overflater. Ved å redusere overflatespenningen til vannet øker vi dets fuktighetsevne.

SMS (syntetiske vaskemidler) - natriumsalter av estere av høyere alkoholer og svovelsyre:

R - CH 2 - O - SO 2 - ONa

Disse saltene inneholder fra 12 til 14 karbonatomer per molekyl og har svært gode vaskemiddelegenskaper. Kalsium- og magnesiumsalter er løselige i vann, og derfor vaskes slike såper i hardt vann. Alkylsulfater finnes i mange vaskemidler.

Syntetiske vaskemidler frigjør hundretusenvis av tonn matråvarer – vegetabilske oljer og fett.

Eksperiment:

Du kan sammenligne såper og SMS (vaskepulver) ved å sjekke med indikatorer hvilket miljø som er typisk for våre vaskemidler.

Når lakmus tilsettes til en løsning av såpe og til en løsning av SMS, blir den blå, og fenolftalein blir bringebær, det vil si at reaksjonen til mediet er alkalisk. Forresten, hvis vaskemiddelet er beregnet på vask av bomullsstoffer, bør reaksjonen til mediet være alkalisk, og hvis for silke og ullstoffer, bør den være nøytral.

Hva skjer med såpe og SMS i hardt vann?

Tilsett såpeløsning i det ene reagensglasset, og SMS-løsning i det andre, rist dem. Hva observerer du? Tilsett kalsiumklorid i de samme rørene og rist innholdet i rørene. Hva ser du på nå? SMS-løsningen skummer, og det dannes uløselige salter i såpeløsningen:

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

SMS danner løselige kalsiumsalter, som også har overflateaktive egenskaper.

Bruken av en for stor mengde av disse produktene fører til miljøforurensning.

Mange overflateaktive stoffer er vanskelige å biologisk nedbryte. Når kloakk kommer ut i elver og innsjøer, forurenser det miljøet. Som et resultat dannes hele fjell med skum i kloakkrør, elver, innsjøer, der industri- og husholdningsavløpsvann kommer inn. Bruken av noen overflateaktive stoffer fører til døden for alle levende innbyggere i vannet. Hvorfor brytes en såpeløsning som faller i en elv eller innsjø raskt ned, mens noen overflateaktive stoffer ikke gjør det? Faktum er at såper avledet fra fett inneholder uforgrenede hydrokarbonkjeder som ødelegges av bakterier. Samtidig inneholder noen SMS alkylsulfater eller alkyl(aryl)sulfonater med hydrokarbonkjeder som har en forgrenet eller aromatisk struktur. Bakterier kan ikke "fordøye" slike forbindelser. Derfor, når du oppretter nye overflateaktive stoffer, er det nødvendig å ta hensyn til ikke bare deres effektivitet, men også evnen til biologisk nedbrytning - ødeleggelsen av visse typer mikroorganismer.

For å finne ut hvordan du lager såpe fra bunnen av hjemme, må du bestemme deg for hvilke egenskaper du ønsker å få fra et ettertraktet såpestykke. Enten det er en kroppssåpe eller en sjamposåpe, forvent mykt fint skum eller store bobler, du vil lage en fuktighetsgivende såpe, antiseptisk eller skrubbesåpe. Sammensetningen av såpe og egenskaper vil avhenge av alt dette. I denne artikkelen vil vi prøve å finne ut trinn for trinn hvordan du lager en såpeoppskrift.

Tre hvaler med såpe fra bunnen av: lut, olje og vann

Husk at for å lage såpe fra bunnen av, er tre komponenter nok: alkali, vann, olje (fett). Som alkali for faste såpetyper bruker vi kaustisk soda NaOH, for flytende såpe - kaustisk potaske KOH. Vel, for å finne ut hvordan du velger oljer for å lage såpe fra bunnen av, anbefaler vi at du tar hensyn til avsnittet vårt. Kort, da

• frodig skum gi palmekjerne og kokosolje, stabilt skum vil skape olivenolje, søtmandelolje og mais
• øke såpehardheten, og derav tidspunktet for skylling - alt det samme kokosnøtt og palmekjerneolje
• fukte- oliven, sheasmør, søt mandelolje og aprikoskjerneolje.

Lære å lage en såpeoppskrift fra bunnen av

Metoden for å lage såpe fra bunnen av er en kjemisk prosess (såpekjemi), noe som betyr at det krever en seriøs tilnærming og nøyaktig beregning. Derfor er den nøyaktige vekten av oljen nødvendig, som vekten av alkali og vann vil avhenge av. Umiddelbart i henhold til teknologien, velg oljene du vil bruke i såpen din og deres mengde. Deretter må du kombinere vann og lut, og for dette må du måle disse ingrediensene.

1. Slik måler du lut for å lage en såpeoppskrift fra bunnen av:

Formel for å beregne mengden alkali:

Vekt av baseolje * forsåpningsnummer * 95 % = nødvendig mengde NaOH.

Hvis det er flere oljer i sammensetningen, for å bestemme vekten av alkaliet, multipliserer vi vekten av hver olje med det tilsvarende forsåpningstallet, summerer alle produktene og multipliserer resultatet med 95%:

((Vekt av olje1×Forsåpning1) + (Vekt av olje2×Forsåpning2) + (Vekt av olje3×Forsåpning3)) × 95% = Vekt av kaustisk soda

Forsåpningsnummer

Forsåpning er en kjemisk reaksjon på grunn av hvilken såpe oppnås fra blandingen og alkalien er fullstendig oppløst i oljen. Forsåpningsfaktoren for ulike oljer varierer selvfølgelig.

2. Hvordan måle vann til såpe fra bunnen av

Formelen for å beregne vann i såpe fra bunnen av

Vekt av olje, i gram × 0,375 = Vekt av vann, i gram

Ved bruk av flere oljer:

Summen av vekten av alle oljer, i gram × 0,375 = Vekten av vann, i gram

3. Et eksempel på å beregne mengden kaustisk soda og vann i såpe fra bunnen av

(Total sammensetning av 1 kg oljer)

Vi erstatter dataene i formelen for beregning av kaustisk soda:

((500 × 0,134) + (400 × 0,141) + (100 × 0,193)) × 95% = 142,7 × 0,95 = 135,6 (g) - vekt av kaustisk soda per 1 kg oljer.

Vi erstatter dataene i formelen for å beregne vann:

(500 + 400 + 100) × 0,375 = 375 (g) - vekt vann per 1 kg oljer.

Mottatt oppskrift:

Olivenolje - 500 g

Palmeolje - 400 g

Nypeolje - 100 g

Alkali (kaustisk soda) - 135,6 g

Vann (is) - 375 g

Dette er et tydelig eksempel på hvordan en håndberegnet såpekalkulator fungerer.

Såpekalkulator

Når du lager såpeoppskriften fra bunnen av, kan du bruke eksisterende kalkulatorer, der du bare trenger å angi de ønskede oljene og vekten deres, og datamaskinen vil beregne den nødvendige mengden lut og vann. Det vil si at du i prinsippet ikke trenger å vite forsåpningsnummeret, denne koeffisienten er automatisk inkludert i kalkulatoren. Eksempler på flere kalkulatorer fra Internett: , ., . Det indikerer også hvor balansert oppskriften din er, ofte er det bedre å være spesielt oppmerksom på denne parameteren.

Hvis du bare stoler på dine egne beregninger, bruk formlene og koeffisientene ovenfor.