Một trong những phản ứng hóa học hữu cơ mà con người cổ đại biết đến là điều chế xà phòng thông qua một phản ứng gọi là xà phòng hóa . Xà phòng tự nhiên là muối natri hoặc kali của axit béo, ban đầu được tạo ra bằng cách đun sôi mỡ lợn hoặc mỡ động vật khác cùng với dung dịch kiềm hoặc kali (kali hydroxit). Xảy ra quá trình thủy phân dầu mỡ , tạo ra glixerol và xà phòng thô.
Xà phòng và phản ứng xà phòng hóa
:max_bytes(150000):strip_icc()/Saponification-56a132ca5f9b58b7d0bcf749.png)
Trong sản xuất xà phòng công nghiệp, mỡ động vật ( mỡ từ động vật như gia súc và cừu) hoặc mỡ thực vật được đun nóng bằng natri hydroxit. Sau khi phản ứng xà phòng hóa hoàn toàn, natri clorua được thêm vào để kết tủa xà phòng. Lớp nước được loại bỏ trên cùng của hỗn hợp và glycerol được thu hồi bằng cách chưng cất chân không .
Xà phòng thô thu được từ phản ứng xà phòng hóa có chứa natri clorua, natri hydroxit và glixerol. Những tạp chất này được loại bỏ bằng cách đun sôi cục xà phòng thô trong nước và kết tủa xà phòng với muối. Sau khi quá trình thanh lọc được lặp đi lặp lại nhiều lần, xà phòng có thể được sử dụng như một chất tẩy rửa công nghiệp rẻ tiền. Cát hoặc đá bọt có thể được thêm vào để tạo ra xà phòng cọ rửa. Các phương pháp điều trị khác có thể dẫn đến xà phòng giặt, mỹ phẩm, chất lỏng và những thứ khác.
các loại xà phòng
Phản ứng xà phòng hóa có thể được điều chỉnh để tạo ra các loại xà phòng khác nhau:
Xà phòng cứng – Xà phòng cứng được làm bằng natri hydroxit (NaOH) hoặc dung dịch kiềm. Xà phòng cứng là chất tẩy rửa đặc biệt tốt trong nước cứng có chứaion magie, clorua và canxi .
Xà phòng nhẹ – Xà phòng nhẹ được làm bằng kali hydroxit (KOH) thay vì natri hydroxit. Ngoài việc nhẹ hơn, loại xà phòng này có điểm nóng chảy thấp hơn. Hầu hết các loại xà phòng đầu tiên được làm bằng kali hydroxit thu được từ tro gỗ và mỡ động vật. Xà phòng nhẹ hiện đại được làm bằng dầu thực vật và các chất béo trung tính không bão hòa đa khác. Những xà phòng này được đặc trưng bởi các lực liên phân tử yếu hơn giữa các muối. Chúng hòa tan dễ dàng, nhưng cũng có xu hướng không tồn tại lâu.
Xà phòng liti : Di chuyển xuống bảng tuần hoàn trong nhóm kim loại kiềm, rõ ràng là có thể tạo ra xà phòng bằng cách sử dụng liti hydroxit (LiOH) dễ dàng như NaOH hoặc KOH. Xà phòng liti được sử dụng làm mỡ bôi trơn. Xà phòng phức tạp đôi khi được làm bằng xà phòng lithium và cả xà phòng canxi.
xà phòng hóa sơn dầu
:max_bytes(150000):strip_icc()/paintbrush-with-oil-paint-on-a-classical-palette-865401466-5b632895c9e77c0050b580df.jpg)
Đôi khi phản ứng xà phòng hóa xảy ra ngoài ý muốn. Sơn dầu được đưa vào sử dụng vì nó đứng trước thử thách của thời gian. Tuy nhiên, theo thời gian, phản ứng xà phòng hóa đã làm hỏng nhiều (nhưng không phải tất cả) các bức tranh sơn dầu được vẽ từ thế kỷ 15 đến thế kỷ 20.
Phản ứng xảy ra khi các muối kim loại nặng, chẳng hạn như muối của chì đỏ, kẽm trắng và chì trắng, phản ứng với các axit béo trong dầu. Xà phòng kim loại được tạo ra bởi phản ứng có xu hướng di chuyển về phía bề mặt của sơn, khiến bề mặt bị cong vênh và tạo ra sự đổi màu như phấn được gọi là “nở hoa” hoặc “phát hoa”. Mặc dù phân tích hóa học có thể xác định quá trình xà phòng hóa trước khi nó trở nên rõ ràng, nhưng một khi quá trình bắt đầu thì không có cách chữa trị. Phương pháp phục hồi hiệu quả duy nhất là chỉnh sửa.
số xà phòng hóa
Số miligam kali hydroxit cần thiết để xà phòng hóa một gam chất béo được gọi là số xà phòng hóa, số Koettstorfer hoặc “nhựa cây”. Số xà phòng hóa phản ánh trọng lượng phân tử trung bình của các axit béo trong một hợp chất. Axit béo chuỗi dài có giá trị xà phòng hóa thấp vì chúng chứa ít nhóm chức axit cacboxylic trên mỗi phân tử hơn so với axit béo chuỗi ngắn. Giá trị nhựa cây được tính cho kali hydroxit, vì vậy đối với xà phòng làm bằng natri hydroxit, giá trị của nó phải được chia cho 1,403, là tỷ lệ khối lượng phân tử của KOH với NaOH.
Một số loại dầu, chất béo và sáp được coi là không xà phòng hóa . Các hợp chất này không tạo thành xà phòng khi trộn với natri hydroxit hoặc kali hydroxit. Ví dụ về các vật liệu không xà phòng hóa bao gồm sáp ong và dầu khoáng.
nguồn
- Chất phân tán xà phòng vôi có liên quan và anion, Raymond G. Bistline Jr., trong Anionic Surfactants: Organic Chemistry , Helmut Stache, ed., Surfactant Science Series Volume 56, CRC Press, 1996, Chapter 11, p. 632, ISBN 0-8247-9394-3.
- Cavitch, Susan Miller. Cuốn sách xà phòng tự nhiên . Xuất bản truyện, 1994 ISBN 0-88266-888-9.
- Levey, Martin (1958). “Thạch cao, muối và soda trong công nghệ hóa học của Mesopotamia cổ đại”. isis _ 49 (3): 336–342 (341). doi: 10.1086/348678
- Schumann, Klaus; Siekman, Kurt (2000). « Xà phòng ». Bách khoa toàn thư về hóa học công nghiệp của Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi: 10.1002/14356007.a24_247 . ISBN 3-527-30673-0.
- Willcox, Micheal (2000). “Xà bông tắm”. Trong Hilda Butler. Nước hoa, mỹ phẩm và xà phòng của Poucher (tái bản lần thứ 10). Dordrecht: Nhà xuất bản học thuật Kluwer. ISBN 0-7514-0479-9.
