Săpunuri și detergenți în ajutoarele pentru învățarea dicționarelor de chimie
Săpunurile sunt săruri de sodiu sau potasiu ale acizilor grași. Sunt cei mai vechi agenți tensioactivi produși sintetic și precursori ai detergenților și agenților noștri de curățare moderni. Producția lor este cunoscută de mii de ani. În calitate de compuși activi de suprafață și de spălare, aceștia au jucat un rol major în îngrijirea personală și dezvoltarea detergenților. Cu toate acestea, din cauza dezavantajelor lor, acestea au fost înlocuite în mare măsură de alți surfactanți.
Acizi și baze în viața de zi cu zi
# Acid # Bază # Neutralizare # aciditate # Valoare pH # Laye # Duritate a apei
Fabricarea săpunului
Fierberea grăsimilor cu cenușă de lemn a produs o clasă de compuși activi la suprafață - săpunuri - timp de 4 milenii. Cenușa de lemn conține, printre altele, potasiu de sare alcalină (K 2 CO 3) într-o soluție apoasă. Saponificarea grăsimilor este astăzi cu z. B. efectuate cu hidroxid de sodiu sau potasiu, se formează sărurile de sodiu sau potasiu ale acizilor monocarboxilici cu lanț drept de lungime medie și mai mare a lanțului, așa-numiții acizi grași. În soluție apoasă, anionii cu acizi grași încărcați negativ (anioni săpun) sunt liberi, astfel încât săpunul este numit surfactant anionic.
Proprietățile săpunurilor
Săpunul surfactant clasic nu este foarte potrivit pentru curățarea pielii umane. Ca săruri de baze puternice, săpunurile reacționează alcalin cu acizii slabi și, prin urmare, sunt iritante pentru piele.
Sărurile de sodiu ale acizilor grași, de ex. B. Stearat de sodiu - sarea acidului stearic, dar este încă folosit ca săpun dur pentru spălarea mâinilor.
Sărurile de potasiu ale acizilor grași au o consistență mai moale și se numesc săpunuri moi. Astăzi sunt folosite pentru curățarea podelelor sau ca săpun de ras.
Ca agenți tensioactivi, săpunurile sunt, în principiu, potrivite ca detergenți, dar sunt rareori utilizate în acest scop astăzi.
Detergenții moderni reprezintă o dezvoltare ulterioară a săpunurilor simple. Puterea lor de spălare se bazează nu numai pe efectul surfactant al compușilor activi la suprafață conținuți, ci și pe alte ingrediente, cum ar fi sistemele de înălbire, enzimele, înălbitorii optici și balsamurile. Detergenții moderni nu mai sunt agenți de curățare puri, ci mai degrabă „balsamuri de țesături” complexe.
Istoric
Primul detergent greu a fost produs la începutul secolului al XX-lea, dar cu mult înainte, oamenii foloseau săpunuri pentru a-și spăla corpul și hainele.
Deja pe tablele de lut ale sumerienilor din 2500 î.Hr. veți găsi instrucțiuni și rețete pentru producerea de soluții asemănătoare săpunului din grăsimi și cenușă.
Egiptenii știau despre țesături pe care le foloseau pentru a curăța rufele. Au încălzit grăsimile cu sodă (carbonat de sodiu) și li s-a dat săpun.
Teutonii, galii, grecii și romanii foloseau săpunul în principal pentru spălarea hainelor. În Roma antică, totuși, săpunul era folosit și ca cosmetic amestecat cu ierburi și esențe.
Meșteșugul fabricării săpunului a înflorit în Evul Mediu.
În cuve mari din lemn, grăsime animală, de ex. B. Seu de vită, amestecat cu potasiu sau sifon la temperaturi mai ridicate cu linguri mari de lemn.
Chiar și atunci, parfumurile obținute din natură au fost adăugate la săpunul brut rezultat. În acest fel s-a obținut săpun parfumat.
În secolul al XIX-lea, săpunul produs în magazinele de artizanat nu mai era suficient pentru nevoile oamenilor. A început producția industrială de săpun. Un secol mai târziu, săpunul pentru curățarea rufelor a fost înlocuit cu praf de săpun.
A început producția sintetică de detergenți în cantități mari. Detergența și alte proprietăți ale detergenților au fost și sunt în mod constant îmbunătățite.
Săpunuri - un grup de substanțe
Împărțirea esterilor cu apă sub influența substanțelor de bază se numește saponificare.
Atunci când grăsimile și uleiurile vegetale sau animale sunt saponificate, se obțin alcoolul glicerol și sărurile acizilor grași corespunzători. Deoarece majoritatea grăsimilor naturale conțin acizi grași diferiți, rezultă amestecuri de săpunuri diferite după saponificare.
Deci săpunurile nu sunt o substanță definită, ci un întreg grup de substanțe. Săpunurile sunt adesea sub formă de amestecuri de săruri de potasiu aferente sau săruri de sodiu ale acizilor grași omologi cu lungime medie și superioară a lanțului.
Efectul săpunurilor
Efectul de spălare al săpunurilor se bazează pe structura anionilor de săpun. Au un capăt polar (grup carboxilat) cu sarcină negativă și un capăt nepolar neîncărcat care este alcătuit din restul acidului gras. Acești anioni de săpun interacționează cu apa (Fig. 2).
Apa este o moleculă dipol. Forțele de atracție dintre moleculele de apă duc la legături de hidrogen și determină coeziunea lichidului. De aceea apa ocupă întotdeauna cea mai mică suprafață posibilă. Are tensiune superficială.
Tensiunea superficială împiedică Efect de spălare apă pură, deoarece particulele de murdărie nu se pot dizolva. Această tensiune superficială este acum redusă de particulele soluției de săpun.
Exemplu de formulă pentru un săpun
Anionii de săpun se acumulează pe suprafața apei și pătrund în interfață cu capătul lor „ostil pentru apă”. Acest lucru reduce forțele dintre moleculele de apă și tensiunea superficială scade.
Această proprietate a anionilor săpun se numește activitate interfacială. Această activitate de interfață face ca țesăturile și țesăturile să fie umede, în primul rând, ceea ce este o condiție esențială pentru curățare.
Capetele hidrofuge ale anionilor săpun pătrund în particulele de murdărie. Sarcinile sunt create pe suprafața particulelor de murdărie și se resping reciproc. Particulele de murdărie sunt păstrate în suspensie și îndepărtate în timpul procesului de clătire. Această proprietate se numește activitate de spălare (Fig. 3).
Beneficiile săpunurilor
Săpunurile sunt ieftine și biodegradabile. Acesta este un mare avantaj. De aceea, săpunurile moi sunt adesea folosite pentru curățarea podelelor. Cu toate acestea, au adesea un miros neplăcut și sunt slab solubile în apă.
În comparație, aveți nevoie de mult mai mult săpun moale decât utilizarea unui detergent sintetic modern. Acest lucru duce la un nivel ridicat de poluare a mediului.
Săpunul neutru se confundă foarte des cu săpunul moale. Săpunul moale sau săpunul este întotdeauna alcalin, deci săpunul neutru nu este un săpun adevărat, ci constă din diverși surfactanți sintetici.
Curățătoarele moderne de săpun sunt amestecuri produse industrial de săpun neutru și săpun moale.
Sunt potrivite pentru ștergerea pardoselilor din linoleum, dar și a pardoselilor din PVC și multe pietre. Au un efect de curățare și, din moment ce rămâne pe podea o peliculă subțire de napolitură, polisabilă, mată, mată, din săpunuri de var (din ionii de calciu din apa de curățare și din săpunuri), au și un efect îngrijitor. Acest film este antiderapant și antistatic. Prin urmare, este ideal și în sălile de computer. În timp ce multe produse de îngrijire a pardoselii pe bază de ceară (ștergerea ceară, emulsii cu auto-strălucire) acumulează straturi groase care trebuie îndepărtate din când în când, acest lucru nu este cazul cu produsele de curățat săpun.
Dezavantaje ale săpunurilor
Săpunurile nu mai sunt conținute în detergenții moderni; funcția lor este preluată de alți surfactanți.