Сапуни и детергенти в учебните помагала за студентски лексикон по химия
Сапуните са натриеви или калиеви соли на мастни киселини. Те са най-старите синтетично произведени повърхностноактивни вещества и предшественици на нашите съвременни препарати и почистващи препарати. Производството им е известно от хиляди години. Като повърхностни и измиващи активни съединения, те изиграха основна роля в личните грижи и разработването на детергенти. Поради недостатъците им обаче те до голяма степен са заменени от други повърхностноактивни вещества.
Киселини и основи в ежедневието
# Киселина # основа # неутрализация # киселинност # рН стойност # луга # твърдост на водата
Приготвяне на сапун
Кипенето на мазнини с дървесна пепел произвежда клас повърхностно активни съединения - сапуни - в продължение на 4 хилядолетия. Дървесната пепел съдържа, наред с други неща, алкалната сол поташ (K 2 CO 3) във воден разтвор. Осапуняването на мазнините днес е с z. Б., проведено с натриев или калиев хидроксид, той образува натриевите или калиевите соли на едноверижни монокарбоксилни киселини със средна и по-голяма дължина на веригата, така наречените мастни киселини. Във воден разтвор отрицателно заредените аниони на мастните киселини (сапунени аниони) са свободни, така че сапунът се нарича анионно повърхностно активно вещество.
Свойства на сапуните
Класическият повърхностноактивен сапун не е много подходящ за почистване на човешката кожа. Като соли на силни основи, сапуните реагират алкално със слаби киселини и следователно дразнят кожата.
Натриевите соли на мастните киселини, напр. Б. Натриев стеарат - солта на стеариновата киселина, но все още се използва като твърд сапун за измиване на ръцете.
Калиевите соли на мастните киселини имат по-мека консистенция и се наричат меки сапуни. Днес те се използват за почистване на подове или като сапун за бръснене.
Като повърхностноактивни вещества сапуните по принцип са подходящи като детергенти, но днес рядко се използват за тази цел.
Съвременните препарати са по-нататъшно развитие на прости сапуни. Тяхната сила на измиване се основава не само на повърхностноактивния ефект на съдържащите се повърхностно активни съединения, но и на други съставки като избелващи системи, ензими, оптични избелители и омекотители. Съвременните препарати вече не са чисти почистващи препарати, а по-скоро сложни „балсами за тъкани“.
Исторически
Първият тежкотоварен препарат е произведен в началото на 20-ти век, но много преди това хората сапуни са използвали за пране на телата и дрехите си.
Вече върху глинени плочки на шумерите от 2500 г. пр. Н. Е. ще намерите инструкции и рецепти за производството на сапуноподобни разтвори от мазнини и пепел.
Египтяните знаели за тъкани, с които почиствали прането. Те загрявали мазнини със сода (натриев карбонат) и им давали сапун.
Тевтоните, галите, гърците и римляните използвали сапуна главно за пране на дрехи. В древен Рим обаче сапунът се е използвал и като козметично средство, смесено с билки и есенции.
Занаятът по производство на сапун процъфтява през Средновековието.
В големи дървени чани животинските мазнини, напр. Б. Телешки лой, смесен с поташ или сода при по-високи температури с големи дървени лъжици.
Още тогава към получения суров сапун се добавят аромати, получени от природата. По този начин се получава парфюмиран сапун.
През 19 век сапунът, произвеждан в занаятчийски магазини, вече не е достатъчен за нуждите на хората. Започва индустриалното производство на сапун. Век по-късно сапунът за почистване на пране е заменен със сапун на прах.
Започна синтетичното производство на детергенти в големи количества. Детергентите и другите свойства на детергентите са се подобрявали и непрекъснато се подобряват.
Сапуни - група вещества
Разделянето на естерите с вода под въздействието на основни вещества се нарича осапуняване.
При осапуняване на растителни или животински мазнини и масла се получават алкохолният глицерол и солите на съответните мастни киселини. Тъй като повечето естествено срещащи се мазнини съдържат различни мастни киселини, след осапуняване се получават смеси от различни сапуни.
Така че сапуните не са специфично вещество, а цяла група вещества. Сапуните често са под формата на смеси от сродни калиеви соли или натриеви соли на хомоложни мастни киселини със средна и по-голяма дължина на веригата.
Ефект от сапуните
Ефектът на измиване на сапуните се основава на структурата на сапунените аниони. Те имат полярен край (карбоксилатна група) с отрицателен заряд и неполярен незареден край, който се състои от останалата част от мастната киселина. Тези сапунени аниони взаимодействат с водата (фиг. 2).
Водата е диполна молекула. Силите на привличане между водните молекули водят до водородни връзки и определят кохезията на течността. Ето защо водата винаги заема възможно най-малката повърхност. Има повърхностно напрежение.
Повърхностното напрежение пречи на Измиващ ефект чиста вода, тъй като частиците мръсотия не могат да се разтворят. Това повърхностно напрежение сега се намалява от частиците на сапунения разтвор.
Пример за формула за сапун
Сапунените аниони се натрупват на повърхността на водата и проникват в интерфейса с техния „неприятелски на водата“ край. Това намалява силите между водните молекули и повърхностното напрежение намалява.
Това свойство на сапунените аниони се нарича интерфациална активност. Тази интерфейсна дейност е това, което прави тъканите и тъканите подлежащи на омокряне на първо място, което е съществена предпоставка за почистване.
Водоотблъскващите краища на сапунените аниони проникват в частиците мръсотия. Зарядите се създават на повърхността на частиците мръсотия и се отблъскват взаимно. Частиците мръсотия се държат в суспензия и се отстраняват по време на процеса на изплакване. Това свойство се нарича миене (фиг. 3).
Ползи от сапуните
Сапуните са евтини и биоразградими. Това е голямо предимство. Ето защо меките сапуни често се използват за почистване на подове. Те обаче често имат неприятна миризма и са слабо разтворими във вода.
За сравнение, имате нужда от много повече мек сапун, отколкото да използвате съвременен синтетичен препарат. Това води до високо ниво на замърсяване на околната среда.
Неутралният сапун много често се бърка с мекия сапун. Мекият сапун или сапунът винаги са алкални, така че неутралният сапун не е истински сапун, а се състои от различни синтетични повърхностноактивни вещества.
Съвременните почистващи препарати за сапун са промишлено произведени смеси от неутрален сапун и мек сапун.
Те са подходящи за избърсване на подове от линолеум, но също така PVC и много каменни подове. Те имат почистващ ефект и тъй като на пода остава тънък, полируем, копринено-матов филм от варови сапуни (от калциевите йони в почистващата вода и сапуните), те имат и грижовен ефект. Този филм е устойчив на приплъзване и антистатичен. Ето защо е идеален и в компютърни зали. Докато много продукти за грижа за пода на основата на восък (избърсващ восък, емулсии със самоблясък) изграждат дебели слоеве, които трябва да се отстраняват от време на време, това не е така при почистващите препарати за сапун.
Недостатъци на сапуните
Сапуните вече не се съдържат в съвременните детергенти; тяхната функция се поема от други повърхностноактивни вещества.