Struktur sabun (kimia sabun)

Sabun adalah garam natrium atau kalium dari asam lemak tinggi (Skema 1), yang dihidrolisis dalam larutan berair untuk membentuk asam dan basa.

Rumus umum sabun padat:

Garam yang dibentuk oleh basa logam alkali kuat dan asam karboksilat lemah mengalami hidrolisis:

Alkali yang dihasilkan mengemulsi, menguraikan sebagian lemak dan dengan demikian melepaskan kotoran yang menempel pada kain. Asam karboksilat membentuk busa dengan air, yang menangkap partikel kotoran. Garam kalium lebih larut dalam air daripada garam natrium dan karenanya memiliki sifat deterjen yang lebih kuat.

Bagian hidrofobik dari sabun menembus ke dalam kontaminan hidrofobik, akibatnya permukaan setiap partikel kontaminan dikelilingi oleh cangkang gugus hidrofilik. Mereka berinteraksi dengan molekul air kutub. Karena itu, ion deterjen, bersama dengan polusi, terlepas dari permukaan kain dan berpindah ke lingkungan air. Beginilah cara permukaan yang terkontaminasi dibersihkan dengan deterjen.

Produksi sabun terdiri dari dua tahap: kimia dan mekanik. Pada tahap pertama (mendidih sabun), diperoleh larutan garam natrium (jarang kalium), asam lemak atau penggantinya.

Memperoleh asam karboksilat yang lebih tinggi selama perengkahan dan oksidasi produk minyak bumi:

Mendapatkan garam natrium:

CnHmCOOH + NaOH = CnHmCOONa + H2O.

Memasak sabun diselesaikan dengan mengolah larutan sabun (lem sabun) dengan alkali berlebih atau larutan natrium klorida. Akibatnya, lapisan sabun pekat, yang disebut inti, mengapung ke permukaan larutan. Sabun yang dihasilkan disebut suara, dan proses pemisahannya dari larutan disebut salting out atau salting out.

Pemrosesan mekanis terdiri dari pendinginan dan pengeringan, penggilingan, finishing dan pengemasan produk jadi.

Sebagai hasil dari proses pembuatan sabun, kami mendapatkan berbagai macam produk yang dapat Anda lihat.

Pembuatan sabun cuci selesai pada tahap penggaraman, sedangkan sabun dibersihkan dari protein, pewarna dan pengotor mekanis. Produksi sabun toilet melewati semua tahapan pemrosesan mekanis. Yang paling penting dari ini adalah penggilingan, mis. transfer sabun sehat ke dalam larutan dengan merebusnya dengan air panas dan pengasinan berulang kali. Dalam hal ini, sabunnya sangat bersih dan ringan.

Bubuk pencuci dapat:

* mengiritasi saluran pernapasan;
* merangsang penetrasi zat beracun ke dalam kulit;
* Menyebabkan alergi kulit dan dermatitis.

Dalam semua kasus ini, perlu beralih ke penggunaan sabun, satu-satunya kelemahannya adalah mengeringkan kulit.

Jika sabun dimasak dari lemak hewani atau nabati, maka setelah pemisahan inti, gliserin yang terbentuk selama saponifikasi diisolasi dari larutan, yang banyak digunakan: dalam produksi bahan peledak dan resin polimer, sebagai pelembut kain dan kulit, dalam pembuatan wewangian, sediaan kosmetik dan medis, dalam produksi kembang gula.

Dalam produksi sabun, asam naftenat digunakan, yang dilepaskan selama pemurnian produk minyak bumi (bensin, minyak tanah). Untuk tujuan ini, produk minyak diolah dengan larutan natrium hidroksida dan diperoleh larutan garam natrium dari asam naftenat. Larutan ini diuapkan dan diolah dengan garam biasa, akibatnya massa seperti salep berwarna gelap - naphth sabun - mengapung ke permukaan larutan. Untuk memurnikan nafta sabun, itu diolah dengan asam sulfat. Produk yang tidak larut dalam air ini disebut asidol atau asidol-mylonaft. Sabun dibuat langsung dari asidol.

Bahan baku sabun

Informasi umum tentang bahan baku pembuatan sabun.

Lemak hewani adalah bahan mentah kuno dan berharga untuk permukaan pembuatan sabun. Mereka mengandung hingga 40% asam lemak jenuh. Buatan, yaitu sintetik, asam lemak diperoleh dari parafin minyak bumi dengan oksidasi katalitik dengan oksigen atmosfer. Selama oksidasi, molekul parafin pecah di tempat yang berbeda, dan campuran asam diperoleh, yang kemudian dipisahkan menjadi fraksi. Dalam produksi sabun, dua fraksi terutama digunakan: C10-C16 dan C17-C20. Asam sintetis dimasukkan ke dalam sabun cuci dalam jumlah 35-40%.

Untuk produksi sabun, asam naftenat juga digunakan, yang dilepaskan selama pemurnian produk minyak bumi (bensin, minyak tanah, dll.). untuk tujuan ini, produk minyak bumi diolah dengan larutan natrium hidroksida dan larutan berair garam natrium dari asam naftenat (asam monokarboksilat dari seri siklopentana dan sikloheksana) diperoleh. Larutan ini diuapkan dan diolah dengan garam biasa, akibatnya massa seperti salep berwarna gelap - naphth sabun - mengapung ke permukaan larutan. Untuk memurnikan sabun nafta, ia diolah dengan asam sulfat, yaitu asam naftenat itu sendiri dipindahkan dari garamnya. Produk yang tidak larut dalam air ini disebut asidol, atau asidolmylonaft. Hanya sabun cair atau lunak yang bisa dibuat langsung dari asidol. Ini memiliki bau berminyak, tetapi memiliki sifat bakterisidal.

Dalam produksi sabun, damar telah lama digunakan, yang diperoleh dengan mengolah getah pohon jenis konifera. Rosin terdiri dari campuran asam resin yang mengandung sekitar 20 atom karbon dalam rantai karbon. 12-15% rosin menurut berat asam lemak biasanya dimasukkan ke dalam komposisi sabun cuci, dan tidak lebih dari 10% ditambahkan ke formulasi sabun toilet. Pengenalan rosin dalam jumlah banyak membuat sabun menjadi lembut dan lengket.

Tentu saja, saat ini penting untuk menggunakan berbagai lemak nabati, ada artikel terpisah tentangnya di bagian ini.

Selain menggunakan sabun sebagai deterjen, sabun ini digunakan dalam pemutihan kain, dalam produksi kosmetik, dan dalam pembuatan komposisi pemoles untuk cat berbahan dasar air.

Dalam kehidupan sehari-hari, berbagai benda dan benda mengalami proses pencucian. Polutan sangat beragam, tetapi paling sering larut dengan buruk atau tidak larut dalam air. Zat semacam itu biasanya bersifat hidrofobik, karena tidak dibasahi oleh air dan tidak berinteraksi dengan air. Oleh karena itu, diperlukan berbagai deterjen.

Mencuci bisa disebut membersihkan permukaan yang terkontaminasi dengan cairan yang mengandung deterjen atau sistem deterjen. Cairan utama yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah air. Sistem pembersihan yang baik harus melakukan fungsi ganda menghilangkan kontaminan dari permukaan yang dibersihkan dan memindahkannya ke larutan air. Artinya deterjen juga harus memiliki fungsi ganda: kemampuan untuk berinteraksi dengan polutan dan kemampuan untuk memindahkannya ke dalam air atau larutan air.

Oleh karena itu, molekul deterjen harus memiliki bagian hidrofobik dan hidrofilik. "Phobos" dalam bahasa Yunani berarti ketakutan. Takut. Jadi, hidrofobik berarti "takut, menghindari air". "Phileo" dalam bahasa Yunani - "Aku cinta", hidrofilik - cinta. Penahan air.

Bagian hidrofobik dari molekul deterjen memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan permukaan polutan hidrofobik. Bagian hidrofilik deterjen berinteraksi dengan air, menembus ke dalam air dan membawa partikel kontaminan yang melekat pada ujung hidrofobik.

Deterjen harus dapat diadsorpsi pada permukaan batas, yaitu harus memiliki zat aktif permukaan (surfaktan).

Garam dari asam karboksilat berat, misalnya CH3(CH2)14COOHa, merupakan surfaktan yang khas. Mereka mengandung bagian hidrofilik (dalam hal ini, gugus karboksil) dan bagian hidrofobik (radikal hidrokarbon).

Sifat sabun. Apa itu sabun?

Sabun adalah garam dari asam lemak dengan berat molekul tinggi. Dalam teknologi, sabun adalah garam natrium atau kalium dari asam lemak tinggi, yang molekulnya mengandung setidaknya 8 dan tidak lebih dari 20 atom karbon, serta asam naftenat dan resin (rosin) serupa; larutan berair dari garam tersebut memiliki sifat aktif permukaan dan deterjen. Garam alkali tanah dan logam berat secara kondisional disebut sabun logam; kebanyakan dari mereka tidak larut dalam air.

Dalam keadaan anhidrat, garam natrium dan kalium dari asam lemak adalah zat kristal padat dengan bahan bakar. 220o-270o. Sabun anhidrat, terutama yang mengandung kalium, bersifat higroskopis; Selain itu, garam dari asam lemak tak jenuh lebih higroskopis daripada garam asam jenuh.

Dalam air panas pada suhu mendekati titik didih, sabun larut dalam segala hal; pada suhu kamar rata-rata, kelarutannya terbatas dan bergantung pada sifat dan komposisi asam dan basa.

Sabun, yang mengandung banyak garam dari asam lemak padat dengan berat molekul tinggi, tidak berbusa dengan baik di air dingin dan memiliki daya cuci yang rendah, sedangkan sabun yang terbuat dari minyak cair, serta dari asam lemak padat dengan berat molekul rendah, seperti minyak kelapa, dicuci dengan baik pada suhu kamar. Sabun, menjadi garam logam alkali dan asam organik lemah, ketika dilarutkan dalam air, mengalami hidrolisis dengan pembentukan alkali dan asam bebas, serta garam asam, yang untuk sebagian besar asam lemak merupakan endapan yang sedikit larut yang memberikan kekeruhan pada larutan. Untuk garam dari berbagai asam lemak, hidrolisis meningkat dengan peningkatan berat molekulnya, dengan penurunan konsentrasi sabun, dan dengan peningkatan suhu larutan. Karena hidrolisis, larutan encer dari sabun netral sekalipun memiliki reaksi basa. Alkohol menghambat hidrolisis sabun.

Sabun dalam larutan berair sebagian dalam keadaan larutan sejati, sebagian dalam keadaan polidisperse koloid, membentuk sistem kompleks yang terdiri dari molekul dan misel sabun netral, ion-ionnya, dan produk hidrolisis lainnya.

Dengan penurunan polaritas pelarut, mis. dengan peralihan dari air ke cairan organik, seperti alkohol, sifat koloid larutan sabun berkurang. Kelarutan sabun dalam metil dan etil alkohol jauh lebih tinggi daripada dalam air, dan sabun dalam alkohol anhidrat berada dalam keadaan larutan sejati. Larutan pekat sabun asam lemak padat dalam etil alkohol, disiapkan dengan pemanasan, menghasilkan gel padat saat didinginkan, yang digunakan dalam teknologi untuk menyiapkan apa yang disebut alkohol padat.

Sabun hampir tidak larut dalam eter anhidrat dan bensin. Kelarutan sabun asam dalam bensin dan cairan hidrokarbon lainnya jauh lebih tinggi daripada sabun netral. Garam logam alkali tanah dari asam lemak tinggi, serta garam logam berat, tidak larut dalam air. Sabun metalik larut dalam lemak, yang digunakan dalam produksi minyak pengering, dimana sabun ini, sebagai katalis, mempercepat proses pengeringan minyak lemak.Kelarutan sabun dalam minyak mineral digunakan dalam teknologi produksi gemuk (grease).

Meluasnya penggunaan sabun sebagai deterjen, bahan pembasah, pengemulsi, peptizer, pelumas, dan pereduksi kekerasan aktif, misalnya, saat memotong logam, dijelaskan oleh struktur spesifik molekulnya. Sabun adalah surfaktan yang khas.

sabun natrium garam kalium

Cara membuat soda api dan kalium

Kemurnian Soda

Semakin tinggi persentasenya, semakin murni sodanya. Chda bukan pabrikan, tapi kualifikasi. Ada juga h - murni, hch - murni secara kimiawi dan osch - pemurnian tertinggi.

Gost at chda - 4328-77 (angka terakhir adalah tahun tamu diadopsi), dan menurut analisis, soda chda ini adalah 99%, tetapi masih dianggap bukan yang terbersih. (Untuk soda h, pemurniannya 99,9%, untuk hch - 99,99% ...).

Jika tidak ada soda api atau kalium yang sudah jadi, Anda bisa memasak:

yang pertama dari soda abu atau soda kristal dan jeruk nipis,

dan yang kedua - dari kalium dan jeruk nipis.

natrium hidroksida. Untuk 1 kg abu soda, atau 2,85 kg soda kristal, ambil 900 g kapur mati. Larutan soda disiapkan dengan kekuatan pada 30 ° C pada 23 ° B, dimana 1 kg soda dilarutkan dalam 4,5-4,6 liter air.

Larutan soda ditempatkan dalam kuali atau soda segera dilarutkan dalam kuali untuk direbus, cairan dipanaskan hingga 60 ° C dan kapur mati dicampur dengan air dituangkan dalam porsi kecil - "susu kapur". Dalam hal ini, solusinya sangat berbusa dan bisa melampaui batas. Oleh karena itu, ketel harus dimuat hanya hingga 2/3 dari kapasitasnya dan cairan harus diaduk dengan kuat selama memasak.

Semakin menyeluruh cairan dicampur, semakin baik proses mengubah soda biasa menjadi soda kaustik (soda api) akan terjadi.

Campuran harus dipanaskan selama 40--60 menit, kemudian dibiarkan mengendap dan larutan bening dikeluarkan dari endapan.* Cairan bening adalah larutan soda kaustik dengan perkiraan kekuatan 20 ° - 21 ° B, dan sebagian kapur yang tidak larut, sisa soda kaustik, kapur dan pengotor lainnya tetap berada di endapan. menjadi larutan soda kaustik, tetapi kekuatannya jauh lebih rendah.

Dengan persiapan soda kaustik ini, larutan diperoleh pada 20 ° - 21 ° B. Jika alkali yang lebih kuat diperlukan untuk menyabunkan lemak dari mana sabun seharusnya dibuat, larutan yang dihasilkan dapat diuapkan; Saat air menguap, larutan akan menjadi lebih kuat. Jika Anda membutuhkan alkali dengan kekuatan lebih rendah, solusinya diencerkan dengan air.

Dengan produksi soda kaustik (soda kaustik) buatan sendiri, 780-820 g soda kaustik diperoleh dari 1 kg abu soda.

Di atas ditunjukkan bahwa 1 kg soda abu harus diambil, dan kristal - 2,85 kg. Perbedaan antara soda abu dan soda kristal adalah yang terakhir mengandung air kristalisasi.

Jika soda kristal dikalsinasi, ia akan hancur berkeping-keping dan berubah menjadi bubuk putih, sudah benar-benar tanpa air (dikalsinasi).

Kalium kaustik. Potas kaustik dibuat dengan cara yang sama seperti soda kaustik... Untuk 1 kg potas yang dikalsinasi, diambil 6,8-7 kg kapur mati dan 10-11 liter air. Larutan kalium dalam air dipanaskan tanpa mendidih, dan kapur mati dicampur dengan air (susu kapur) ditambahkan dalam porsi kecil ke ketel. Cairan diaduk dengan kuat sepanjang waktu dan pemanasan dilanjutkan selama 40-60 menit. Kemudian campuran dibiarkan mengendap, cairan bening dikeringkan, yang merupakan larutan kalium kaustik dengan perkiraan kekuatan 16--17 ° B, dan endapan dituangkan lagi dengan air, dipanaskan hingga mendidih, dibiarkan mengendap, dan cairan bening, yang merupakan larutan dengan kekuatan yang jauh lebih rendah, dikeringkan.

Potash dapat disiapkan di rumah - dengan mengekstraksinya (pencucian) dari abu tanaman, dari abu yang diperoleh dengan membakar kayu bakar, dan secara umum dari abu kayu atau sayuran. Abu ditempatkan di bejana dengan lubang di bagian bawah, sedikit dipadatkan dan air dituangkan di atas abu.Air akan merembes melalui abu dan mengalir keluar dari lubang di bagian bawah dalam bentuk cairan keruh, yang dikumpulkan di bejana terpisah. Kemudian abu basah dihilangkan, abu segar dituangkan, yang dituangkan dengan cairan keruh yang dihasilkan dari abu pertama yang dibasahi. Operasi ini diulang sampai air yang sama, melewati beberapa bagian abu, menjadi kental. Cairan kental dilewatkan melalui kain tipis untuk menghilangkan partikel padat dan dipanaskan dalam panci besi yang dalam sampai airnya menguap.

Saat air menguap, kerak abu-abu akan tertinggal di dasar dan dinding panci, yang terkumpul di bejana lain. Kerak yang terkumpul dikalsinasi dengan api besar dalam wajan dan diperoleh bubuk putih - kalium.

Kalium alkali juga dapat dibuat dari abu nabati atau kayu sebagai berikut: abu yang diayak melalui saringan ditumpuk di atas lantai tanah atau batu yang dipadatkan dan disiram dengan sedikit air untuk membuatnya basah. Kemudian dibuat ceruk di timbunan, kurang lebih 8-10% kapur tohor dituang, dituang, semuanya tercampur rata, dan bila kapur sudah padam semua, ditaburi abu di atasnya. Massa yang didinginkan dan tercampur rata ditempatkan dalam tong dengan dua alas, yang bagian atasnya memiliki banyak lubang kecil. Sepotong kanvas kasar diletakkan di bagian bawah atas dan campuran abu dan kapur dituangkan. Sebuah lubang dibuat di antara kedua alas di satu sisi, di mana tabung dimasukkan untuk mengeluarkan udara, dan di sisi yang berlawanan dipasang keran untuk mengalirkan minuman keras. Air hangat dituangkan ke atas abu dengan jeruk nipis, diaduk rata dan didiamkan selama 6-8 jam. Setelah itu, minuman keras dilepaskan melalui keran, dengan kekuatan kira-kira 20-25 ° B.

Penyiraman kedua dengan air akan menghasilkan alkali dengan kekuatan 8--10 ° B, yang ketiga - 4-2 ° B.

Sebelum sabun ditemukan, minyak dan kotoran dari kulit dihilangkan dengan abu dan pasir sungai yang halus. Orang Mesir membasuh diri dengan pasta berbahan dasar lilin lebah yang dicampur dengan air. Di Roma kuno, saat mencuci, mereka menggunakan kapur, batu apung, dan abu yang ditumbuk halus. Rupanya, orang Romawi tidak malu bahwa dengan wudhu seperti itu, bersama dengan kotoran, bagian kulit itu sendiri dapat "dikikis". Penghargaan atas penemuan sabun mungkin milik suku Galia. Menurut Pliny the Elder, Galia membuat salep dari lemak dan abu pohon beech, yang digunakan untuk mewarnai rambut dan mengobati penyakit kulit. Dan pada abad II mulai digunakan sebagai deterjen.

Agama Kristen menganggap mencuci tubuh sebagai tindakan "berdosa". Banyak "orang suci" yang dikenal hanya karena fakta bahwa mereka tidak mandi sepanjang hidup mereka. Tetapi orang telah lama memperhatikan bahaya dan risiko kesehatan dari polusi kulit. Sudah pada abad ke-18, pembuatan sabun didirikan di Rus', dan bahkan lebih awal lagi di sejumlah negara Eropa.

Teknologi pembuatan sabun dari lemak hewani telah berkembang selama berabad-abad. Pertama, campuran lemak dibuat, yang dilelehkan dan disabunkan - direbus dengan alkali. Untuk hidrolisis lemak dalam media basa, diambil sedikit lemak babi, sekitar 10 ml etil alkohol dan 10 ml larutan alkali. Garam juga ditambahkan di sini dan campuran yang dihasilkan dipanaskan. Ini menghasilkan sabun dan gliserin. Garam ditambahkan untuk mengendapkan gliserin dan kontaminan. Dua lapisan terbentuk dalam massa sabun - inti (sabun murni) dan cairan sabun .

Juga dapatkan sabun di industri.

Saponifikasi lemak juga dapat terjadi dengan adanya asam sulfat (saponifikasi asam). Ini menghasilkan gliserol dan asam karboksilat yang lebih tinggi. Yang terakhir diubah menjadi sabun dengan aksi alkali atau soda. Bahan baku pembuatan sabun adalah minyak nabati (bunga matahari, biji kapas, dll.), Lemak hewani, serta natrium hidroksida atau soda abu. Minyak nabati pada awalnya terhidrogenasi, yaitu diubah menjadi lemak padat. Pengganti lemak juga digunakan - asam lemak karboksilat sintetik dengan berat molekul besar. Produksi sabun membutuhkan bahan baku dalam jumlah besar, sehingga tugasnya adalah mendapatkan sabun dari produk non pangan. Asam karboksilat yang diperlukan untuk produksi sabun diperoleh dengan oksidasi parafin. Dengan menetralkan asam yang mengandung 9 hingga 15 atom karbon dalam sebuah molekul, sabun toilet diperoleh, dan dari asam yang mengandung 16 hingga 20 atom karbon, sabun cuci dan sabun untuk keperluan teknis.

Komposisi sabun

Sabun konvensional terutama terdiri dari campuran garam asam palmitat, stearat, dan oleat. Garam natrium membentuk sabun padat, garam kalium membentuk sabun cair.

Sabun - garam natrium atau kalium dari asam karboksilat tinggi,
diperoleh sebagai hasil hidrolisis lemak dalam media basa

Struktur sabun dapat dijelaskan dengan rumus umum:

R - COOM

di mana R adalah radikal hidrokarbon, M adalah logam.

Manfaat Sabun:

a) kesederhanaan dan kemudahan penggunaan;

b) menghilangkan sebum dengan baik

c) memiliki sifat antiseptik

Kerugian sabun dan penghapusannya:

kekurangan

cara untuk menghilangkan

1. Kemampuan pembersihan yang buruk dalam air sadah yang mengandung garam kalsium dan magnesium yang larut. Karena, dalam hal ini, garam yang tidak larut dalam air dari asam karboksilat kalsium dan magnesium yang lebih tinggi mengendap. Itu. ini membutuhkan konsumsi sabun yang besar.

1. Zat pengompleks dimasukkan ke dalam komposisi sabun, yang membantu melembutkan air (garam natrium dari asam etilendiamin-tetraasetat - EDTA, EDTA, DTPA).

2. Dalam larutan berair, sabun dihidrolisis sebagian, mis. berinteraksi dengan air.

Dalam hal ini, sejumlah alkali terbentuk, yang berkontribusi pada pemecahan sebum dan pengangkatannya.

Garam kalium dari asam karboksilat yang lebih tinggi (yaitu sabun cair) larut lebih baik dalam air dan karenanya memiliki efek deterjen yang lebih kuat.

Tetapi pada saat yang sama memiliki efek berbahaya pada kulit tangan dan tubuh. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa lapisan atas kulit yang paling tipis memiliki reaksi yang sedikit asam (pH = 5,5) dan karena itu mencegah penetrasi bakteri patogen ke lapisan kulit yang lebih dalam. Mencuci dengan sabun menyebabkan pelanggaran pH (reaksi menjadi sedikit basa), pori-pori kulit terbuka, yang menyebabkan penurunan reaksi perlindungan alami. Dengan penggunaan sabun yang terlalu sering, kulit menjadi kering, terkadang menjadi meradang.

2. Untuk mengurangi dampak negatif ini, varietas sabun modern ditambahkan:

- asam lemah (asam sitrat, asam borat, asam benzoat, dll.) yang menormalkan pH

- krim, gliserin, minyak vaseline, minyak sawit, minyak kelapa, dietanolamida minyak kelapa dan sawit, dll. untuk melembutkan kulit dan mencegah bakteri memasuki pori-pori kulit.

Percobaan:

Ambil secangkir air. Tempatkan korek api di sana agar mengapung di permukaan. Sentuhkan ujung runcing sabun ke permukaan air di sisi korek api. Pertandingan menjauh dari sabun. Ini karena tegangan permukaan air lebih besar daripada sabun. Gaya yang berbeda bekerja pada korek api dari sisi yang berbeda - ia menjauh dari gaya tegangan permukaan yang lebih besar. Lapisan permukaan air suling dalam keadaan tegang seperti film elastis. Ketika sabun dan beberapa zat lain yang larut dalam air ditambahkan, tegangan permukaan air berkurang. Sabun dan deterjen lainnya disebut sebagai zat aktif permukaan (surfaktan). Mereka mengurangi tegangan permukaan air, sehingga meningkatkan sifat mencuci air.

Struktur sabun- natrium stearat.

Eksperimen video "Isolasi asam lemak bebas dari sabun"

Molekul natrium stearat memiliki radikal hidrokarbon non-polar yang panjang (ditunjukkan dengan garis bergelombang) dan bagian polar yang kecil:

Molekul surfaktan pada permukaan batas terletak sedemikian rupa sehingga gugus hidrofilik anion karboksil diarahkan ke air, sedangkan gugus hidrofobik hidrokarbon didorong keluar. Akibatnya, permukaan air ditutupi palisade molekul surfaktan. Permukaan air seperti itu memiliki tegangan permukaan yang lebih rendah, yang berkontribusi pada pembasahan permukaan yang terkontaminasi secara cepat dan menyeluruh. Dengan mengurangi tegangan permukaan air, kita meningkatkan kemampuan pembasahannya.

SMS (deterjen sintetis) - garam natrium dari ester dari alkohol yang lebih tinggi dan asam sulfat:

R - CH 2 - O - SO 2 - ONa

Baik sabun sintetik maupun sabun yang terbuat dari lemak tidak dapat membersihkan dengan baik di air sadah. Oleh karena itu, bersama dengan sabun dari asam sintetis, deterjen diproduksi dari jenis bahan baku lain, misalnya dari alkil sulfat - garam ester dari alkohol dan asam sulfat yang lebih tinggi. Secara umum, pembentukan garam tersebut dapat diwakili oleh persamaan:

Garam-garam ini mengandung 12 hingga 14 atom karbon per molekul dan memiliki sifat deterjen yang sangat baik. Garam kalsium dan magnesium larut dalam air, oleh karena itu sabun semacam itu dicuci dengan air sadah. Alkil sulfat ditemukan di banyak deterjen cucian.

Detergen sintetis melepaskan ratusan ribu ton bahan baku makanan - minyak dan lemak nabati.

Percobaan:

Anda dapat membandingkan sabun dan SMS (bubuk pencuci) dengan memeriksa indikator lingkungan mana yang khas untuk deterjen kami.

Ketika lakmus ditambahkan ke larutan sabun dan larutan SMS, warnanya menjadi biru, dan fenolftalein menjadi raspberry, yaitu reaksi medianya bersifat basa. Ngomong-ngomong, jika deterjen dimaksudkan untuk mencuci kain katun, maka reaksi medianya harus basa, dan jika untuk kain sutra dan wol, itu harus netral.

Apa yang terjadi pada sabun dan SMS dalam air sadah?

Tambahkan larutan sabun ke satu tabung reaksi, dan larutan SMS ke tabung lainnya, kocok. Apa yang Anda amati? Tambahkan kalsium klorida ke tabung yang sama dan kocok isi tabung. Apa yang kamu tonton sekarang? Larutan SMS berbusa, dan garam yang tidak larut terbentuk dalam larutan sabun:

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

SMS membentuk garam kalsium yang larut, yang juga memiliki sifat aktif permukaan.

Penggunaan produk ini dalam jumlah yang berlebihan menyebabkan pencemaran lingkungan.

Banyak surfaktan sulit terurai. Ketika mereka memasuki sungai dan danau dengan limbah, mereka mencemari lingkungan. Akibatnya, seluruh tumpukan busa terbentuk di pipa saluran pembuangan, sungai, danau, tempat masuknya air limbah industri dan rumah tangga. Penggunaan beberapa surfaktan menyebabkan kematian semua penghuni yang hidup di dalam air. Mengapa larutan sabun, yang jatuh ke sungai atau danau, cepat terurai, sedangkan beberapa surfaktan tidak? Faktanya, sabun yang berasal dari lemak mengandung rantai hidrokarbon tidak bercabang yang dihancurkan oleh bakteri. Pada saat yang sama, beberapa SMS mengandung alkil sulfat atau alkil(aril)sulfonat dengan rantai hidrokarbon yang memiliki struktur bercabang atau aromatik. Bakteri tidak dapat "mencerna" senyawa tersebut. Oleh karena itu, saat membuat surfaktan baru, perlu diperhitungkan tidak hanya keefektifannya, tetapi juga kemampuan untuk terurai - penghancuran jenis mikroorganisme tertentu.

Saponifikasi- ini adalah hidrolisis ester di bawah aksi alkali. Ini menghasilkan garam dari asam organik dan alkohol. Secara historis, nama ini berasal dari proses pembuatan sabun - hidrolisis lemak dengan alkali, di mana diperoleh campuran garam asam lemak tinggi (sebenarnya - sabun) dan gliserin (alkohol trihidrat).
Masing-masing saponifikasi adalah reaksi ester dengan basa.

Sebelum sabun ditemukan, minyak dan kotoran dari kulit dihilangkan dengan abu dan pasir halus sungai Teknologi pembuatan sabun dari lemak hewani telah berkembang selama berabad-abad. Mari kita lihat bagaimana Anda bisa membuat sabun di laboratorium kimia. Pertama, campuran lemak dibuat, yang dilelehkan dan disabunkan - direbus dengan alkali. Untuk hidrolisis lemak dalam media basa, diambil sedikit lemak babi, sekitar 10 ml etil alkohol dan 10 ml larutan alkali. Garam juga ditambahkan di sini dan campuran yang dihasilkan dipanaskan. Ini menghasilkan sabun dan gliserin. Garam ditambahkan untuk mengendapkan gliserin dan kontaminan. Juga dapatkan sabun di industri.

Komposisi sabun
Sabun adalah garam natrium atau kalium dari asam karboksilat tinggi (asam yang mengandung lebih dari 10 atom karbon dalam komposisinya) yang diperoleh sebagai hasil hidrolisis lemak dalam media basa (paling sering dari lemak yang mengandung asam stearat C 17 H 35 COOH) - C 17 H 35 COOHa - natrium stearat.
Lemak + alkali = garam dari asam lemak dan gliserin.

Sifat sabun
Lapisan permukaan air suling dalam keadaan tegang seperti film elastis. Ketika sabun dan beberapa zat lain yang larut dalam air ditambahkan, tegangan permukaan air berkurang. Sabun dan deterjen lainnya disebut sebagai zat aktif permukaan (surfaktan). Mereka mengurangi tegangan permukaan air, sehingga meningkatkan sifat mencuci air.

Molekul yang terletak di permukaan cairan memiliki kelebihan energi potensial dan oleh karena itu cenderung ditarik ke dalam sehingga jumlah molekul minimum tetap berada di permukaan. Karena itu, gaya selalu bekerja di sepanjang permukaan cairan, cenderung mengurangi permukaan. Fenomena ini dalam fisika disebut tegangan permukaan cairan.

Rahasia membersihkan sabun

SMS (deterjen sintetis) - garam natrium dari asam sintetis (asam sulfonat, ester dari alkohol yang lebih tinggi dan asam sulfat).
Pertimbangkan sifat-sifat deterjen dan bandingkan sabun dan SMS (bubuk cuci). Pertama, mari kita periksa lingkungan mana yang khas untuk deterjen kita. Bagaimana kita akan melakukannya?
Dengan bantuan indikator.
Kami akan menggunakan indikator yang kami kenal - lakmus dan fenolftalein. Ketika lakmus ditambahkan ke larutan sabun dan larutan SMS, warnanya menjadi biru, dan fenolftalein menjadi raspberry, yaitu reaksi medianya bersifat basa.

Apa yang terjadi pada sabun dan SMS dalam air sadah? (jelas mengapa pembuat sabun tidak merebus sabun dengan air keran, tetapi menggunakan ramuan, air suling, susu, dll.)
Tambahkan larutan sabun ke satu tabung reaksi, dan larutan SMS ke tabung lainnya, kocok. Apa yang Anda amati? Tambahkan kalsium klorida ke tabung yang sama dan kocok isi tabung. Apa yang kamu tonton sekarang? Larutan SMS berbusa, dan garam yang tidak larut terbentuk dalam larutan sabun:
2C 17 H 35 COO - + Ca 2+ \u003d Ca (C 17 H 35 COO) 2
Dan SMS membentuk garam kalsium yang larut, yang juga memiliki sifat aktif permukaan.
Penggunaan produk ini dalam jumlah yang berlebihan menyebabkan pencemaran lingkungan. Mari kita dengarkan pesan tentang konsekuensi lingkungan dari penggunaan surfaktan.
Banyak surfaktan sulit terurai. Ketika mereka memasuki sungai dan danau dengan limbah, mereka mencemari lingkungan. Akibatnya, seluruh tumpukan busa terbentuk di pipa saluran pembuangan, sungai, danau, tempat masuknya air limbah industri dan rumah tangga. Penggunaan beberapa surfaktan menyebabkan kematian semua penghuni yang hidup di dalam air.

Mengapa larutan sabun, yang jatuh ke sungai atau danau, cepat terurai, sedangkan beberapa surfaktan tidak? Faktanya, sabun yang berasal dari lemak mengandung rantai hidrokarbon tidak bercabang yang dihancurkan oleh bakteri. Pada saat yang sama, beberapa SMS mengandung alkil sulfat atau alkil(aril)sulfonat dengan rantai hidrokarbon yang memiliki struktur bercabang atau aromatik. Bakteri tidak dapat "mencerna" senyawa tersebut. Oleh karena itu, saat membuat surfaktan baru, perlu diperhitungkan tidak hanya keefektifannya, tetapi juga kemampuannya untuk terurai - penghancuran jenis mikroorganisme tertentu.

XVIKonferensi ilmiah dan praktis regional

"Melangkah ke masa depan" Usolye-Sibirskoe

Vaseline "href="/text/category/vazelin/" rel="bookmark"> sabun vaseline-lanolin dibuat sebagai berikut: ambil 3,5 kg vaseline dan 1,5 kg lanolin, tambahkan ke dalam 95 kg massa sabun cair. Sabun Vaseline-lanolin digunakan sebagai pelembut kulit. Sabun kalium cair, yang dibuat dari cairan minyak nabati melalui saponifikasi dengan kalium kaustik, kandungan asam lemak tidak kurang dari 40%. Sabun medis, digunakan secara eksternal berupa plester, salep, pasta, memiliki nilai terapeutik sesuai dengan pengaruh prinsip aktif yang ditambahkan pada sabun.Begitulah penggunaan sabun terpentin dalam bentuk salep rematik.

Jenis sabun khusus juga termasuk sabun yang terutama digunakan dalam industri tekstil, kulit, metalurgi, dalam produksi insektisida, dll. Sabun khusus dikenal terutama dalam bentuk sabun cair, dibuat dengan cara menyabunkan campuran lemak dengan alkali natrium atau kalium atau campurannya.

https://pandia.ru/text/78/390/images/image009_27.jpg" width="135" height="180">

Efek komposisi sabun pada kulit.

Ada banyak sekali jenis dan merek sabun, dan sebelum memilih yang paling cocok, Anda perlu menentukan jenis kulit Anda.

Kulit berminyak seringkali berkilau karena keringat yang banyak - dan sekresi minyak, biasanya memiliki pori-pori yang besar. Sudah 2 jam setelah dicuci, kulit berminyak meninggalkan noda di serbet yang dioleskan ke wajah. Kulit ini membutuhkan sabun

dengan sedikit efek kering.

Kulit kering itu tipis dan sangat sensitif terhadap angin dan cuaca, dan pori-porinya kecil dan tipis; mudah retak karena kurang lentur. Kulit seperti itu harus dibuat dengan kenyamanan maksimal dan perawatan lembut, itu lebih baik

menggunakan sabun mahal.

Kulit normal lembut, halus, dan memiliki pori-pori berukuran sedang. Kulit seperti itu, seolah-olah, "bersinar", tetapi tidak bersinar. Namun, kulit normal, seperti kulit lainnya, membutuhkan perawatan yang cermat.

Sabun yang terbuat dari asam lemak rantai pendek (laurat dan miristat) dan asam lemak tak jenuh rantai panjang (oleat). Mengiritasi kulit. Tidak mengiritasi kulit sabun yang berasal dari asam lemak jenuh dengan rantai karbon panjang (palmit dan stearat). Sabun alkali dan asam dapat mengiritasi kulit, membuatnya terpapar kuman. Lebih baik menggunakan sabun netral

Bahan baku sabun

Lemak hewani dan nabati, pengganti lemak (asam lemak sintetik, rosin, asam naftenat, minyak tall) dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan komponen utama sabun. Lemak hewani- bahan mentah kuno dan sangat berharga untuk permukaan pembuatan sabun. Mereka mengandung hingga 40% asam lemak jenuh. Buatan, yaitu sintetik, asam lemak diperoleh dari parafin minyak bumi dengan oksidasi katalitik dengan oksigen atmosfer. Selama oksidasi, molekul parafin pecah di tempat yang berbeda, dan campuran asam diperoleh, yang kemudian dipisahkan menjadi fraksi. Dalam produksi sabun, dua fraksi terutama digunakan: C10-C16 dan C17-C20. Asam sintetis dimasukkan ke dalam sabun cuci dalam jumlah 35-40%.Untuk produksi sabun, asam naftenat juga digunakan, yang dilepaskan selama pemurnian produk minyak bumi (bensin, minyak tanah, dll.). Untuk tujuan ini, produk minyak diperlakukan dengan larutan natrium hidroksida dan larutan berair garam natrium dari asam naftenat (asam monokarboksilat dari seri siklopentana dan sikloheksana) diperoleh. Larutan ini diuapkan dan diolah dengan garam biasa, akibatnya massa seperti salep berwarna gelap, naphth sabun, mengapung ke permukaan larutan. Untuk memurnikan sabun nafta, ia diolah dengan asam sulfat, yaitu asam naftenat itu sendiri dipindahkan dari garamnya. Produk yang tidak larut dalam air ini disebut asidol, atau asidolmylonaft. Hanya sabun cair atau, dalam kasus ekstrim, sabun lunak yang dapat dibuat langsung dari asidol. Ini memiliki bau berminyak, tetapi memiliki sifat bakterisidal.

Teknologi pembuatan sabun.

Produksi sabun didasarkan pada reaksi saponifikasi - hidrolisis ester asam lemak (yaitu, lemak) dengan basa, yang menghasilkan garam logam alkali dan alkohol.

Dalam wadah khusus (pencerna), lemak yang dipanaskan disaponifikasi dengan alkali kaustik (biasanya soda kaustik). Sebagai hasil dari reaksi di dalam digester, cairan kental yang homogen terbentuk, yang mengental saat didinginkan - lem sabun, terdiri dari sabun dan gliserin. Kandungan asam lemak pada sabun yang didapat langsung dari lem sabun biasanya 40-60%. Produk seperti itu disebut sabun lem". Metode memperoleh sabun perekat biasa disebut "metode langsung".

"Metode tidak langsung" untuk mendapatkan sabun adalah dengan memproses lebih lanjut lem sabun yang dikenakan pemisahan- pengobatan dengan elektrolit (larutan alkali kaustik atau natrium klorida), akibatnya terjadi stratifikasi cairan: lapisan atas, atau inti sabun. Mengandung setidaknya 60% asam lemak; lapisan bawah - larutan sabun, larutan elektrolit dengan kandungan gliserol yang tinggi (juga mengandung kontaminan yang terkandung dalam bahan baku). Sabun yang diperoleh dari metode tidak langsung disebut " suara».

Sabun kelas atas digergaji, diperoleh dengan menggiling sabun suara kering di atas rol penggergajian mobil. Pada saat yang sama, kandungan asam lemak dalam produk akhir meningkat menjadi 72-74%, struktur sabun membaik, ketahanannya terhadap pengeringan, ketengikan dan suhu tinggi selama penyimpanan. Ketika soda kaustik digunakan sebagai alkali, sabun natrium padat diperoleh. Sabun kalium ringan atau bahkan cair terbentuk saat kalium kaustik diterapkan.

Dan sekarang kita akan berbicara tentang teknologi pembuatan sabun. Untuk menyiapkan sabun padat sederhana, ambil 2 kg soda api dan larutkan dalam 8 kg. air, bawa larutan ke 25 ° C dan tuangkan ke dalam lemak babi yang meleleh dan didinginkan hingga 50 ° C (lemak harus tawar dan 12 kg 800 gnya diambil untuk jumlah air dan garam yang ditentukan). Campuran cairan yang dihasilkan diaduk secara menyeluruh sampai seluruh massa menjadi benar-benar homogen, setelah itu dituangkan ke dalam kotak kayu yang dibungkus dengan kain kempa dan ditempatkan di tempat yang hangat dan kering. Setelah 4-5 hari, massa mengeras dan sabun siap.

Untuk menjadi baik sabun mandi untuk setiap 100 g lemak babi ambil 5-20 g minyak kelapa. Perlu untuk memastikan bahwa sabun yang dihasilkan netral. Untuk tujuan ini, diasinkan beberapa kali dan kemudian direbus. Setelah penggaraman terakhir, pendidihan dilanjutkan hingga sampel yang diambil dengan batang kaca di atas piring benar-benar memuaskan, yaitu saat meremas massa di antara jari-jari, diperoleh pelat keras yang tidak boleh pecah.

Pewarna yang digunakan untuk mewarnai sabun mandi bisa sangat beragam. Syarat utama yang harus mereka penuhi: cukup kuat, aduk rata dengan sabun dan

tidak memiliki efek berbahaya pada kulit.

Warna merah untuk sabun bening terbuat dari fuchsin dan eosin; untuk sabun buram, cinnabar dan timah merah digunakan.

Warna kuning pada sabun berasal dari ekstrak kunyit dan asam pikrat.

Cat hijau anilin atau krom hijau digunakan untuk membuat sabun hijau.

Warna coklat sabun terbentuk dari pewarna anilin berwarna coklat terang atau coklat tua atau gula yang dibakar. Parfum memainkan peran yang sangat penting dalam pembuatan sabun toilet. Faktanya adalah bahwa wewangian tidak hanya menyenangkan, tetapi juga harus mempertahankan baunya untuk waktu yang lama dan bahkan, jika mungkin, membaik saat sabun didiamkan dan dikeringkan. Oleh karena itu, saat pewangi, pertanyaan pertama adalah pada suhu berapa sabun harus diberi wewangian. Lalu, apa pengaruh alkali terhadap zat berbau yang dioleskan. Dan, terakhir, apakah zat berbau ini terawetkan dengan baik dalam basa.

Sabun yang baik memiliki bau yang menyenangkan dan tidak mengganggu karena bahan tambahan parfum yang dimasukkan ke dalamnya - wewangian. Tingkat sabun khusus juga termasuk antiseptik (triclosan, chlohexidine, asam salisilat) dan zat aktif biologis, termasuk yang diperoleh dari bahan baku alami tanaman obat.

Cara membuat sabun di rumah

Untuk membuat sabun di rumah, Anda harus mengikuti urutan operasi berikut:

1. Isi gelas ½ penuh dengan air, letakkan di atas tripod dengan jaring logam dan didihkan airnya.

2. Tuangkan minyak jarak dan larutan natrium hidroksida ke dalam cangkir evaporasi.

3. Letakkan cangkir evaporasi di atas segelas air mendidih dan panaskan selama 10-15 menit, aduk isinya dengan batang kaca.

4. Tambahkan larutan natrium klorida jenuh dan aduk.

5. Dinginkan cangkir beserta isinya.

6. Dengan menggunakan spatula, kumpulkan sabun, buat dua potong seukuran sebutir beras.

Anda dapat membumbui sabun yang dihasilkan dengan bantuan ekstrak tumbuhan, menggunakan tanaman untuk tujuan ini: daun kismis, jarum pinus, bunga calendula, chamomile.

Aplikasi sabun.

Selain menggunakan sabun sebagai deterjen, sabun ini banyak digunakan dalam pemutihan kain, dalam produksi kosmetik, dan dalam pembuatan komposisi pemoles untuk cat berbahan dasar air.

Dalam kehidupan sehari-hari, tak terkecuali industri, berbagai benda dan benda mengalami proses pencucian. Polutan sangat beragam, tetapi paling sering larut dengan buruk atau tidak larut dalam air. Zat semacam itu biasanya bersifat hidrofobik, karena tidak dibasahi oleh air dan tidak berinteraksi dengan air. Oleh karena itu, diperlukan berbagai deterjen.

Jika kita mencoba memberikan definisi pada proses ini, maka pencucian dapat disebut pembersihan permukaan yang terkontaminasi dengan cairan yang mengandung deterjen atau sistem deterjen. Cairan utama yang digunakan dalam kehidupan sehari-hari adalah air. Sistem pembersihan yang baik harus melakukan fungsi ganda menghilangkan kontaminan dari permukaan yang dibersihkan dan memindahkannya ke larutan air. Artinya deterjen juga harus memiliki fungsi ganda: kemampuan untuk berinteraksi dengan polutan dan kemampuan untuk memindahkannya ke dalam air atau larutan air. Oleh karena itu, molekul deterjen harus memiliki bagian hidrofobik dan hidrofilik. "Phobos" dalam bahasa Yunani berarti ketakutan. Takut. Jadi, hidrofobik berarti "takut, menghindari air". "Phileo" dalam bahasa Yunani - "Aku cinta", hidrofilik - mencintai, menahan air. Bagian hidrofobik dari molekul deterjen memiliki kemampuan untuk berinteraksi dengan permukaan polutan hidrofobik. Bagian hidrofilik deterjen berinteraksi dengan air, menembus ke dalam air dan membawa partikel kontaminan yang melekat pada ujung hidrofobik.

Dengan demikian, deterjen harus memiliki kemampuan untuk teradsorpsi pada permukaan batas, yaitu harus memiliki zat aktif permukaan (surfaktan).

Kerja praktek

"Rahasia pembuatan sabun".

Tujuan: mempelajari proses saponifikasi asam lemak tinggi.

Setelah mempelajari teorinya, kita akan mencoba mempraktekkan sabun dengan cara memasaknya secara artisanal.

Untuk membuat sabun kami aman bagi kesehatan, kami akan menggunakan bahan baku alami.

Sebagai peralatan dan bahan baku kami menggunakan:

labu alas datar bulat dengan kapasitas 1000 cm3,

tongkat kaca

tripod dengan aksesoris

lampu alkohol,

Gelas porselen dengan kapasitas 500 cm3 dan 200 cm3,

sendok porselen

pinset

skala teknis,

gelas kaca dengan kapasitas 100 cm3,

lemak sapi 70g,

lemak babi 30g,

etil alkohol 20 ml,

larutan Na2CO3,

Larutan NaCl 20% 200 ml,

Minyak kayu putih 2 tetes, minyak wangi dilarutkan dalam alkohol, potongan kain ukuran 5X5 cm,

cetakan sabun.

Kemajuan: Jadi mari kita mulai dengan mendapatkan sabun suara berkualitas tinggi.

· Mari kita timbang timbangan teknis 70 g daging sapi dan 30 g lemak babi dan letakkan di dalam labu berkapasitas 1000 cm3, dipasang di tripod.

· Siapkan larutan soda abu Na2CO3 (25 g Na2CO3 + 30 ml H2O).

Tuang 20 ml etil alkohol ke dalam labu. Ini akan membantu melarutkan, menghubungi lemak non-polar dalam alkali polar.

· Dengan hati-hati, sambil memanaskan dan mengaduk, tambahkan larutan alkali Na2CO3 yang telah disiapkan.

Reaksi saponifikasi lemak hanya terjadi saat dipanaskan. Tanda reaksinya adalah munculnya sabun.

Tuang larutan NaCl 20% ke dalam campuran yang dihasilkan dan panaskan kembali campuran tersebut hingga sabun benar-benar terpisah.

· Berbeda dengan air panas, sabun hampir tidak larut dalam larutan garam meja. Oleh karena itu, saat diasinkan, ia terpisah dari larutan dan mengapung.

Biarkan massa menjadi sedikit dingin, kumpulkan lapisan sabun yang terlepas dengan sendok di atas selembar kain, bungkus (Anda perlu bekerja dengan sarung tangan karet!) Dan bilas dengan air dingin.

Peras sedikit, pindahkan ke kain lain.

· Periksa pH sabun (tingkat pH normal adalah 6-7) Kami memilikinya lebih tinggi, jadi kami mengasinkan sabun lagi dan mencucinya dengan air.

Pengalaman kedua kami adalah mendapatkan sabun toilet.

Untuk mendapatkan sabun mandi, giling sabun yang sehat, uleni. Kemudian tambahkan 2 tetes minyak kayu putih (minyak esensial, cair, kuning, antiseptik dan antiinflamasi) ke dalam sabun.

Mempelajari sifat-sifat sabun

Untuk mempelajari sifat-sifat sabun, perlu dilakukan serangkaian percobaan yang memastikan sifat-sifat pencuciannya. Untuk ini, Anda harus:

1. Tuang 5 ml air suling ke dalam satu tabung reaksi, air ledeng dalam jumlah yang sama ke tabung reaksi lainnya, masukkan sepotong sabun ke dalamnya.

2. Tutup penutupnya dan kocok kedua tabung secara bersamaan selama beberapa detik.

3. Tempatkan tabung di rak dan gunakan stopwatch untuk menentukan berapa lama sisa busa di setiap tabung. Dalam tabung reaksi dengan air suling, busa bertahan selama 30 detik, dan dengan air ledeng selama 10 detik.

4. Tandai jenis isi setiap tabung. Larutan menjadi keruh dengan sabun dalam dua tabung reaksi.

5. Dengan menggunakan kertas indikator universal, tentukan keasaman larutan sabun. Larutan sabun memiliki lingkungan yang sedikit basa.

6. Adanya gliserol dalam campuran reaksi dapat dideteksi dengan menggunakan reaksi kualitatif untuk alkohol polihidrat, yaitu dengan menambahkan tembaga hidroksida yang baru disiapkan. Ketika tembaga hidroksida ditambahkan ke tabung reaksi, larutan berubah menjadi biru cerah.

Kesimpulan:

sabun buatan sendiri berbau harum, berbusa dan berbusa dengan baik, memiliki sifat antibakteri dan ramah lingkungan;

Sabun memiliki lingkungan reaksi yang sedikit basa;

Memberikan reaksi yang khas terhadap kandungan gliserin.

Literatur:

1. Eksperimen Aleksinsky dalam kimia - M., 1995

2. Bogdanova. Pekerjaan laboratorium. 8 - 11 sel: Proc. tunjangan untuk lembaga pendidikan. - M.: Astrel ": AST", 2001. - 112p.: sakit.

3. Ensiklopedia Soviet yang Hebat (dalam 30 jilid). Ch. ed. . Ed. 3rd M., "Ensiklopedia Soviet". 1972.V.17 Morshansk - Bluegrass. 1974.616 dtk.

4. Grosse, Kimia untuk yang penasaran - M., 1993

5. Zinoviev gemuk - M., 1990

6. Selemeneva dalam kehidupan sehari-hari - http: // festival. 1 *****

7. Tobbin untuk produksi sabun - M 1991

8. - Kimia di waktu senggang - M., 1996

9. Kegiatan siswa Shabanova - http: // festival. 1 *****

10. Proyek Shcherbakov: organisasi kegiatan kimia - http: // festival. 1 *****

11. Saya mengenal dunia: Ensiklopedia Anak: Kimia / Ed. - komp. ; Artistik , . - M .: "Rumah penerbitan AST"; 1999. - 448 dtk.

Tinjauan kursus khusus « Metode penyelesaian soal perhitungan kimia untuk siswa kelas 10-11» guru kimia Kulikova N, S.

MOU "Sekolah menengah Umygan",Dengan. Umygan, distrik Tulunsky

Pekerjaan ini merupakan bagian dari program studi kimia organik topik "Lemak", mata kuliah pilihan "Kimia dalam kehidupan sehari-hari".

Valentina memutuskan untuk mempelajari topik ini sendiri, karena dia tertarik pada apakah sabun dapat diperoleh di rumah dan apakah hasilnya sama dengan yang dijual di toko.

Dalam proyek ini, guru sudah berperan sebagai konsultan. Mengetahui hal ini, dapat dicatat bahwa pekerjaan ini merupakan kelanjutan dari proses berkelanjutan pembentukan minat kognitif, keterampilan penelitian, pengembangan kemampuan untuk mengamati dan menganalisis apa yang terjadi selama percobaan fenomena, mengembangkan kemampuan untuk berlatih dan memperbaiki hasil pengamatan, dan kemudian menarik kesimpulan yang diperlukan berdasarkan hasil tersebut.

Makalah ini menyajikan informasi dasar tentang asal usul sabun, sejarah pembuatan sabun, komposisi, sifat, klasifikasi sabun, bahan baku pembuatannya dan area aplikasi.

Mempelajari bagian teori memungkinkan untuk mempelajari cara membuat sabun di rumah sehingga menjadi produk yang ramah lingkungan. Semua aspek ini tercermin dalam proyek penelitian ini.

Dan pilihan topik ini berkontribusi pada pengembangan keterampilan praktis, pengembangan kreativitas.

Prinsip utama pekerjaan adalah minat pribadi siswa untuk memperoleh pengetahuan kimia. Minat seperti itu muncul di Valentina karena orisinalitas ide proyek dan daya tarik hasilnya.

Semua bagian proyek saling berhubungan, memiliki kesinambungan di setiap tahap.

Pekerjaan menerapkan prinsip pembelajaran perkembangan, bertujuan untuk memperoleh pengetahuan baru melalui kegiatan penelitian, mengembangkan keterampilan praktis kegiatan penelitian.

Tetapi hasil terpenting dari proyek ini adalah mendorong rasa ingin tahu, pemikiran eksplorasi, dan minat berkelanjutan pada kimia.

Manajer proyek.

Definisi

Sabun- produk cair atau padat yang mengandung surfaktan, digunakan dalam kombinasi dengan air untuk pembersihan dan perawatan kulit (sabun toilet, sampo, gel), atau sebagai deterjen kimia rumah tangga (sabun cuci).

Komposisi kimia sabun

Dalam hal komposisi kimia:

sabun padat- campuran larut garam natrium asam lemak (batas dan tak jenuh) yang lebih tinggi;

sabun cair- campuran larut garam kalium atau amonium asam yang sama

Salah satu varian komposisi kimia sabun padat adalah $C_(17)H_(35)COONa$, sabun cair adalah $CC_(17)HH_(35)COOK$. Asam lemak dari mana sabun dibuat meliputi:

stearat(asam oktadekanoat) - $C_(17)H_(35)COOH$, padat, asam karboksilat jenuh monobasa, salah satu asam lemak paling umum di alam, termasuk dalam bentuk gliserida dalam komposisi lemak, terutama trigliserida lemak hewani (dalam lemak kambing hingga ~ 30%, dalam sayuran (minyak sawit) - hingga 10%).
palmitat(asam heksadekanoat) - $C_(15)H_(31)COOH$, asam karboksilat jenuh (asam lemak) monobasa padat yang paling umum di alam.
miris (asam tetradekanoat) - $C_(13)H_(27)COOH$ - asam karboksilat jenuh monobasa, ditemukan di alam sebagai trigliserida dalam almond, sawit, kelapa, biji kapas dan minyak nabati lainnya
laurat(asam dodekanoat) - $C_(11)H_(23)COOH$ - asam karboksilat pembatas monobasa, serta asam miristat, ditemukan di banyak minyak nabati dari budaya selatan: kelapa sawit, kelapa, minyak biji plum, minyak sawit tucum, dll.
oleat(cis-9-octadecenoic acid) - $CH_3(CH_2)_7-CH=CH-(CH_2)_7COOH$ atau rumus umum $C_(17)H_(33)COOH$ - asam lemak tak jenuh tunggal monobasa cair, termasuk dalam kelompok asam lemak tak jenuh omega-9, ditemukan dalam jumlah besar dalam lemak hewani, terutama dalam minyak ikan, serta dalam banyak minyak nabati - zaitun. bunga matahari, kacang tanah, almond, dll.

Selain itu, komposisi sabun mungkin mengandung zat lain yang memiliki efek deterjen, serta perasa dan pewarna. Seringkali, gliserin, bedak, dan antiseptik ditambahkan ke sabun untuk meningkatkan sifat konsumen.

Metode produksi sabun

Semua metode pembuatan sabun didasarkan pada reaksi hidrolisis lemak basa (hewani atau nabati):

Membuat sabun keras

Untuk menyiapkan sabun padat, Anda perlu mengonsumsi sekitar 30 g lemak babi dan sekitar 70 g lemak sapi. Lelehkan semua ini, dan saat lemaknya meleleh, tambahkan 25 g alkali padat NaOH dan 40 ml air. Sebelum menambahkan alkali harus dipanaskan.

Perhatian! Dengan alkali, Anda perlu bekerja dengan hati-hati agar percikannya tidak mengenai kulit.

Lanjutkan pemanasan selama setengah jam dengan api kecil, jangan lupa diaduk (lebih baik diaduk dengan batang kaca). Saat air mendidih, Anda perlu menambahkan air yang sudah dipanaskan sebelumnya ke dalam campuran.

Untuk memisahkan (garam) sabun yang dihasilkan dari larutan, Anda dapat menggunakan larutan garam yang dapat dimakan (NaCl). Untuk menyiapkannya, 20 g garam NaCl harus dilarutkan dalam 100 ml air. Setelah menambahkan garam, lanjutkan memanaskan campuran. Akibat penggaraman, serpihan sabun muncul di permukaan larutan. Setelah dingin, Anda perlu mengumpulkan serpihan yang muncul dari permukaan larutan dengan sendok dan memerasnya dengan kain atau kain kasa. Untuk menghindari kontak dengan residu alkali di tangan, operasi ini paling baik dilakukan dengan sarung tangan karet.

Massa yang dihasilkan harus dicuci dengan sedikit air dingin dan, untuk mendapatkan aroma yang menyenangkan, larutan alkohol dari zat pewangi (misalnya, parfum) dapat ditambahkan. Anda juga bisa menambahkan zat pewarna dan antiseptik. Kemudian uleni seluruh massa, dan dengan sedikit pemanasan, bentuk bentuk yang diinginkan.

Dalam produksi sabun toilet dalam skala industri, bukan lemak hewani yang terutama digunakan, melainkan lemak nabati. Berapa banyak lemak berbeda yang ada, begitu banyak jenis sabun yang berbeda dapat diperoleh. Misalnya, sabun cair sebagian besar diperoleh dari minyak nabati (kecuali minyak zaitun), tetapi tidak seperti sabun padat, sabun cair tidak dipisahkan dengan "penggaraman".

Membuat sabun cair

Pembuatan sabun cair, serta pembuatan sabun padat, dilakukan dengan hidrolisis basa, tetapi tidak seperti metode sebelumnya, larutan kalium kaustik (KOH) harus digunakan. Alih-alih lemak hewani, Anda bisa mengonsumsi minyak nabati dengan tambahan 30 g kalium alkali (KOH) dan 40 ml air.

Perhatian! Juga, seperti pembuatan sabun padat, alkali adalah zat kaustik, lebih baik bekerja dengan sarung tangan.

Semua operasi dilakukan mirip dengan metode pertama. Namun, alih-alih mengasinkan, Anda harus membiarkan larutan menjadi dingin sambil terus diaduk. Dalam hal ini, diperoleh campuran yang terdiri dari sabun dan air, serta sejumlah kecil zat yang tidak bereaksi, yang disebut "sabun ketan". Campuran tidak perlu dipisahkan. karena memiliki sifat deterjen.

ZAT PERMUKAAN AKTIF (SAS)

Definisi

Zat aktif permukaan (surfaktan) adalah senyawa kimia yang berkonsentrasi pada antarmuka fase termodinamika, menyebabkan penurunan tegangan permukaan.

Karakteristik kuantitatif utama surfaktan adalah aktivitas permukaan - kemampuan suatu zat untuk mengurangi tegangan permukaan pada antarmuka.

Surfaktan adalah senyawa organik yang mengandung kutub bagian, yaitu komponen hidrofilik(gugus fungsi asam dan garamnya -OH, -COO(H)Na, -$OSO_2O(H)Na$, -$SO_3(H)Na$) dan non-polar bagian (hidrokarbon), yaitu komponen hidrofobik.

Seperti yang telah disebutkan, sabun adalah surfaktan. Selain berbagai jenis sabun, surfaktan juga termasuk bermacam-macam deterjen sintetik (SMS), serta alkohol, asam karboksilat, amina, dll.

Pada dasar sifat kimia molekul,Surfaktan dibagi menjadi empat kelas utama: anionik, kationik, nonionik dan amfoter.

1. Surfaktan anionik mengandung satu atau lebih gugus polar dalam molekul dan berdisosiasi dalam larutan berair untuk membentuk rantai anion yang menentukan aktivitas permukaannya. Bagian hidrofobik molekul biasanya diwakili oleh rantai alifatik jenuh atau tidak jenuh atau radikal alkylaromatic. Ada enam kelompok surfaktan anionik secara total. Surfaktan anionik yang paling umum adalah alkil sulfat dan alkilarilsulfonat. Zat-zat ini memiliki toksisitas rendah, tidak mengiritasi kulit manusia dan secara memuaskan dapat terurai secara hayati di badan air, kecuali alkil arilsulfonat bercabang. Surfaktan anionik digunakan dalam pembuatan deterjen dan produk pembersih.

2. Surfaktan kationik berdisosiasi dalam larutan berair untuk membentuk kation aktif permukaan dengan rantai hidrofobik panjang dan anion, biasanya halida, kadang-kadang anion asam sulfat atau fosfat. Senyawa yang mengandung nitrogen dominan di antara surfaktan kationik. Surfaktan kationik mengurangi tegangan permukaan lebih sedikit daripada surfaktan anionik, tetapi mereka dapat berinteraksi secara kimiawi dengan permukaan adsorben, misalnya dengan protein seluler bakteri, menyebabkan efek bakterisidal. Surfaktan kationik mengurangi tegangan permukaan lebih sedikit daripada surfaktan anionik, tetapi dapat digunakan untuk melembutkan kain. Surfaktan kationik juga ditemukan dalam bubuk pencuci dan produk pembersih, tetapi juga digunakan dalam sampo, gel mandi, dan pelembut kain.

3. Surfaktan nonionik tidak berdisosiasi menjadi ion dalam air. Kelarutannya disebabkan oleh adanya gugus hidrofilik eter dan hidroksil dalam molekul, paling sering rantai polietilen glikol. Ciri khas surfaktan nonionik adalah keadaan cairnya dan sedikit berbusa dalam larutan air. Surfaktan seperti itu membersihkan serat poliester dan poliamida dengan baik.

4. Surfaktan amfoter (amfolitik). mengandung radikal hidrofilik dan bagian hidrofobik dalam molekul, yang mampu menjadi akseptor atau donor proton, tergantung pada pH larutan. Biasanya, surfaktan ini mencakup satu atau lebih gugus basa dan asam. Bergantung pada nilai pH, mereka menunjukkan sifat surfaktan kationik atau anionik. Dari kelompok surfaktan amfoter, turunan betaine (misalnya cocaminopropyl betaine) paling sering digunakan. Dikombinasikan dengan surfaktan anionik, mereka meningkatkan kapasitas pembusaan dan meningkatkan keamanan deterjen. Turunan ini diperoleh dari bahan baku alami, sehingga merupakan komponen yang cukup mahal. Surfaktan amfoter dan non-ionik digunakan dalam produksi deterjen dengan efek lembut - sampo, gel, pembersih.

DAMPAK SAS PADA MANUSIA DAN KOMPONEN LINGKUNGAN

Larutan surfaktan berair dalam konsentrasi yang lebih besar atau lebih kecil datang dengan limbah industri dan rumah tangga ke badan air. Banyak perhatian diberikan pada pengolahan air limbah dari surfaktan, karena, karena laju dekomposisi yang rendah, dampak negatif pada organisme tumbuhan dan hewan sulit diprediksi. Air limbah yang mengandung produk hidrolisis surfaktan polifosfat dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman yang intensif, yang menyebabkan pencemaran badan air yang sebelumnya bersih: ketika tanaman mati, mereka mulai membusuk, dan kandungan oksigen terlarut dalam air berkurang, yang pada gilirannya memperburuk kondisi keberadaan makhluk hidup lain di badan air.

Seperti lingkungan biosfer lainnya, reservoir memiliki kekuatan perlindungannya sendiri dan memiliki kemampuan untuk memurnikan diri. Pemurnian sendiri terjadi karena pengenceran, pengendapan partikel ke dasar dan pembentukan endapan, penguraian zat organik menjadi amonia dan garamnya karena aksi mikroorganisme. Kesulitan besar dalam penyembuhan diri badan air setelah terpapar surfaktan adalah bahwa surfaktan paling sering hadir sebagai campuran homolog dan isomer individu, yang masing-masing menunjukkan sifat individu ketika berinteraksi dengan air dan sedimen dasar, dan mekanisme dekomposisi biokimianya juga berbeda. Studi tentang sifat campuran surfaktan telah menunjukkan bahwa dalam konsentrasi yang mendekati ambang batas, zat ini memiliki efek meringkas efek berbahayanya.

Surfaktan dibagi menjadi yang cepat hancur di lingkungan dan yang tidak hancur dan dapat terakumulasi dalam organisme dalam konsentrasi yang tidak dapat diterima. Salah satu efek negatif utama dari surfaktan di lingkungan adalah penurunan tegangan permukaan. Di badan air, perubahan tegangan permukaan menyebabkan penurunan konsentrasi oksigen dalam massa air, yang menyebabkan peningkatan biomassa alga biru-hijau dan coklat serta kematian ikan dan organisme air lainnya.

Hanya sedikit surfaktan yang dianggap aman (alkilpoliglukosida), karena produk degradasinya adalah karbohidrat. Namun, ketika surfaktan teradsorpsi pada permukaan partikel (lanau, pasir), laju penghancurannya menurun berkali-kali lipat. Oleh karena itu, dalam kondisi normal, mereka dapat melepaskan (menghilangkan) ion logam berat yang ditahan oleh partikel-partikel ini, dan dengan demikian meningkatkan risiko masuknya zat-zat ini ke dalam tubuh manusia.

Surfaktan dapat masuk ke tubuh manusia dengan berbagai cara - dengan makanan, air, melalui kulit. Komponen surfaktan dapat menyebabkan reaksi alergi, hingga komplikasi yang parah.