تهیه صابون

به نمک اسید های چرب صابون گفته می شود.صابون ها ر از چربی ها (چربی های حیوانی یا روغن های گیاهی یعنی دانه ها و میوه های گیاهی مانند بادام .نارگیل و خرما و…) تهیه می کنند.چربیها یک نوع استر می باشند و وقتی آنها را در حضور سود یا پتاس هیدرولیز می کند به اکل (گلیسرول)و نمک اسید مربوطه (صابون) هیدرولیز می شوند.به این عمل صابونی شدن گفته می شود در صابون ها گروه R شامل بیش از ۱۰ کربن است.

در صنعت دنبه مذاب (چربی گاو یا گوسفند) را با مقدار زیاد قلیا در یک ظرف بزرگ مخلوط کرده و آنرا حرارت می دهند و در این حال بخار آب بدان وارد می کنند پس از کامل شدن هیدرولیز با افزایش سدیم کلراید صابون رسوب می نماید.گلیسیرین که محصول دیگر هیدرولیز است از محلول آبی بازیابی می شود.

معمولا نمک های سدیم اسید های چرب اشباع شده یا اشباع نشده سفت تر از نمک های پتاسیم مربوطه می باشند و حلالیت آنها نیزدر آب کمتر است.صابون پتاسیم بعلت نرم بودنش بیشتر در خمیر ریش یا شامپو استفاده می گردد.نمک های کلسیم .منیزیم و آهن اسیدهای چرب غیر محلول بوده و این امر سبب عدم کاربرد آنها به عنوان یک صابون می گردد .همچنین آب سخت که محتوی مقدار قابل ملاحظه ای از یون های ۳ لز یاد شده است مانع پاک کنندگی صابون می شوند.

صابون با گلیسیرین به طور مخلوط تولید می شود.برای جدا کردن آنها به مخلوط آب نمک غلیظ اضافه می شود.صابون در آب نمک حل نمی شود و چون از آب سبکتر است روی مخلوط بصورت خمیر جمع می شود.در صنعت آن را جدا کرده و به آن اسانس و رنگ دلخواه افزوده و در قالبهایی ریخته و خشک می کنند.

واکنش صابونی شدن بر خلاف هیدرولیز تعادلی نیست و بخوبی در جهت تشکیل محصولات پیشرفت می کند.صابون معمولی سدیم استئارات است که از ترکیب چربی استئارین با سود تولید می شود.

صابون در وهله ی اول بخاطر توانایی اش در شیرگون کردن چربیها .روغن ها.گریسها و سایر مولکول های آلی می تواند آنها را از پارچه و یا وسایل آلوده بزداید .تعلیق قطرات کوچکی از روغن ذر آب را شیرگون یا امولسیون می گویند.اگر روغن و آب را با هم برای مدت کوتاهی به آهستگی تکان دهیم و صبر کنیم تا مدتی بی حرکت باقی بمانند می بینیم که دو لایه دوباره نمایان می شود.حال اگر قبل از تکان دادن یک قطعه کوچک صابون به مخلوط اضافه کنیم و آنگاه به هم بزنیم یک شیرگون پدیدار می شود و ذرات روغن به صورت قطرات کوچکی در آب پخش می شوند.این شیرگون بسیار پایدار بوده و تمایلی برای جدا شدن به دو لایه آب و روغن از خود نشان نمی دهد.

علت پاک کنندگی صابون

صابون نمک قلیاییاسید چرب سیر شده یا سیر نشده با زنجیر بلند است که دارای دو قسمت است .سمت قطبی آن با آب و قسمت زنجیری دهیدرو کربنی صابون با ذرات چرک و چربی پیوند می دهد بدین ترتیب لکه چربی از روی الیاف پارچه به آب کشیده می شود و شناور می ماند.

توانایی برجسته صابون به عنوان یک امولسیون کننده در این است که دارای دو قسمت می باشد یکی گروه R که چربی دوست بوده و در آب نامحلول است (لیپوفیل) و دیگری گروه COO – که آب دوست بوده و کشنده آب به سوی خود می باشد (هیدروفیل) و توسط حلال های آلی دفع می شود.

تشکیل یک لایه از صابون بر روی آب باعث ایجاد سطحی میان فاز محلول آبی و فازهای دیگر مانند هوا یا یک ذره چربی می نماید و سبب کف کردن صابون می گردد.اگر روغن به صورت قطرات کوچکی در اثر تکان دادن در آب پخش شده باشد مولکولهای صابون خود را در اطراف قطره می آرایند و در محلول مجموعه ای موسوم به مایسل تشکیل می دهند چون سطح هر قطره دارای بار منفی است قطرات یکدیگر را دفع نموده و در نتیجه لایه های روغن بهم آمیخته نمی گردند و بدین ترتیب روغن در آب شیرگون می شود.هرگاه مقدار کمی صابون در آب حل شود انتهای کربوکسیلات آن که آب دوست است در آب حل شده ولی انتهای هیدروکربنی آن که آب گریز است در آب حل نمی شود.در نتیجه صابون به صورت یک لایه به ضخامت یک مولکول سطح آب را می پوشاند.به علت تشکیل این لایه کشش سطحی آب به مقدار قابل ملاحظه ای کاهش می یابد به همین سبب آب محتوی مقدار اندکی صابون با سرعت بیشتری لیوان را تر می کند تا آب خالص. این دوگانگی به انیون اسیدهای چرب خاصیت Tension-Activity یعنی موثر روی کشش سطحی مایعات می دهد.سته و ذوب کرده و قالب گیری می کنند .

عمل صابون در پاک کنندگی :

مولکول صابون دارای سر قطبی است ، که در آب حل می شود ( نمک کربوکسیلات ) و دارای دم طویل هیدروکربنی است که در روغن محلول است . دم هیدروکربنی صابون در ماده روغنی حل می شود و سر یونی خود را در خارج از سطح روغن نگاه می دارد و به همین دلیل ، توانایی انحلال و تمیز کردن چربی و کثافات را دارد .

تهیه صابون :

در این آزمایش از چربی حیوانی صابون تهیه خواهیم کرد . چربیهای حیوانی و روغنهای گیاهی استرهای ، اسیدهای کربوکسیلیک با وزن مولکولی زیاد و گلیسرول است . از نظر شیمیایی ، این چربیها و روغنها را تری گلیسریدها می نامند .

رایجترین چربیها و روغنهایی که در تهیه صابون مصرف می شوند ، چربیهای حیوانی و پیه آب کرده از منابع حیوانی و نخل و نارگیل و روغن زیتون از منابع گیاهی هستند . معمولاً صابون سازها پیه آب کرده را با روغن نارگیل مخلوط می کنند و عمل صابونی کردن را روی این مخلوط انجام می دهند .

صابون حاصل در اصل ، شامل نمک اسیدهای پالمتیک ، استئاریک و اولئیک به دست آمده از پیه و نمک لوریک اسید و نمک میریستیک حاصل از روغن نارگیل به منظور تهیه صابون نرمتر و محلولتر اضافه می شود .

در شکل زیر ساختار ؛ استئاریک اسید ، پالمتیک اسید ، و اولئیک اسید حاصل از پیه و میریستیک اسید و لوریک اسید حاصل از روغن نارگیل را مشاهده می کنید :

چربیهای معمولی در واکنشهای ویژه استرها شرکت می کنند ، واکنش مهم و کاربردی چربیها ، هیدرولیز قلیایی آنهاست . محصول این هیدرولیز ، نمک اسیدهای چرب است که به عنوان صابون مورد استفاده قرار می گیرند . این واکنش مهم را صابونی شدن می گویند .

در شکل زیر واکنش صابونی شدن را مشاهده می کنید :

در شکل زیرمکانیسم واکنش صابونی شدن یا مکانیسم واکنش هیدرولیز قلیایی استرها را مشاهده می کنید :

برای تهیه صابون هر چربی یا روغن گیاهی را می توان مورد استفاده قرار داد ، اما چربی جامد بهتر است .

روش کار تهیه صابون :

10 گرم از یک روغن یا چربی را در یک بالن 250 میلی لیتری بریزید و به آن محلول سود که از حل کردن 10 گرم سود یا پتاس در داخل 36 میلی لیتر محلول 50 درصد ، آب و اتانول 95 درصد حاصل شده است ، اضافه نمائید . با استفاده از یک مبرد عمودی مخلوط را حدود 30 دقیقه روی چراغ گاز با شعله ملایم رفلاکس یا بازروانی کنید . پایان واکنش وقتی است که در محلول روغن مشاهده نشود . سپس الکل را تقطیر کنید و مقطر حاصل را به ظرف مخصوصی منتقل نمائید و به مسئول آزمایشگاه تحویل دهید . باقیمانده ؛ صابون ، گلیسرین و مقداری قلیا و الکل است . اکنون 50 گرم سدیم کلرید را در 150 میلی لیتر آب حل نموده و آن را سرد کنید و مخلوط حاصل از واکنش را به سرعت در آن بریزید و مخلوط را برای چند دقیقه به هم بزنید و سپس در حمام یخ قرار دهید . مخلوط باید به دمای معمولی برسد . پس از مدتی صابون جدا می شود . صابون را به وسیله صاف کردن از محلول جدا نمائید و دو بار با آب سرد بشویید و در معرض هوا قرار دهید تا خشک شود .

در تهیه صابون به طریق صنعتی ، گلیسرول را به عنوان یک محصول جانبی با ارزش جدا می کنند .

تهیه صابون

مطالب مشابه :

15 کاربرد متفاوت خمیر دندان که نمی دانستید

منابع کارشناسی ارشد صنایع چوب و کاغذ- صنایع خمیر و کاغذ

نمونه سوالات کارشناسی ارشد سراسری صنابع خمیر و کاغذ

در تمیز کردن نمای ساختمان نکاتی را باید رعایت کرد که به شرح زیر می باشد

تا عید دندان هایتان را سفیدتر کنید !

منابع آزمون دکتری علوم و صنايع چوب و كاغذ

دفاع جوان‌ترین دکتر کاسمانی از رساله‌ی دکترا

تهیه صابون