Τα σαπούνια είναι άλατα λιπαρών οξέων νατρίου ή καλίου, που παράγονται από το υδρόλυση λιπών σε μια χημική αντίδραση που ονομάζεται σαπωνοποίηση. Καθε μόριο σαπουνιού έχει μια μακρά αλυσίδα υδρογονανθράκων, που μερικές φορές ονομάζεται «ουρά», με καρβοξυλικό «κεφάλι». Στο νερό, τα ιόντα νατρίου ή καλίου επιπλέουν, αφήνοντας μια αρνητικά φορτισμένη κεφαλή.
Βασικές επιλογές: Σαπούνι
- Το σαπούνι είναι ένα λιπαρό οξύ ενός αλατιού.
- Τα σαπούνια χρησιμοποιούνται ως καθαριστικά και λιπαντικά.
- Το σαπούνι καθαρίζει ενεργώντας ως επιφανειοδραστικό και γαλακτωματοποιητής. Μπορεί να περιβάλλει το λάδι, καθιστώντας ευκολότερο να το ξεπλύνετε με νερό.
Πώς καθαρίζει το σαπούνι
Το σαπούνι είναι ένα εξαιρετικό καθαριστικό λόγω της ικανότητάς του να δρα ως γαλακτωματοποιητής. Ενα γαλακτωματοποιητής είναι ικανό να διασπείρει ένα υγρό σε ένα άλλο αναμίξιμο υγρό. Αυτό σημαίνει ότι ενώ το λάδι (που προσελκύει βρωμιά) δεν αναμιγνύεται φυσικά με νερό, το σαπούνι μπορεί να αιωρήσει το λάδι / βρωμιά με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορεί να αφαιρεθεί.
Το οργανικό μέρος του φυσικού σαπουνιού είναι ένα αρνητικά φορτισμένο, πολικό μόριο. Η υδρόφιλη καρβοξυλική ομάδα (που αγαπάει το νερό) (-CO)2) αλληλεπιδρά με μόρια νερού μέσω αλληλεπιδράσεων ιόντων-διπόλων και σύνδεσης υδρογόνου. Το υδρόφοβο τμήμα του μορίου σαπουνιού, η μακρά, μη πολική αλυσίδα υδρογονανθράκων, δεν αλληλεπιδρά με μόρια νερού. Οι αλυσίδες υδρογονανθράκων προσελκύονται μεταξύ τους με δυνάμεις διασποράς και συγκεντρώνονται μαζί, σχηματίζοντας δομές που ονομάζονται μικύλλια. Σε αυτά τα μικκύλια, οι καρβοξυλικές ομάδες σχηματίζουν μια αρνητικά φορτισμένη σφαιρική επιφάνεια, με τις αλυσίδες υδρογονανθράκων μέσα στη σφαίρα. Επειδή είναι αρνητικά φορτισμένα, τα μικκύλια σαπουνιού απωθούν το ένα το άλλο και παραμένουν διασκορπισμένα στο νερό.
Το λίπος και το λάδι είναι μη πολικά και αδιάλυτα στο νερό. Όταν αναμιγνύονται σαπούνια και λερωμένα έλαια, το μη πολικό τμήμα υδρογονανθράκων των μικκυλίων διασπά τα μόρια του μη πολικού ελαίου. Στη συνέχεια σχηματίζεται ένας διαφορετικός τύπος μικκυλίου, με μη πολικά μόρια λερώματος στο κέντρο. Έτσι, το λίπος και το λάδι και η «βρωμιά» που είναι προσκολλημένα σε αυτά παγιδεύονται μέσα στο μικκύλιο και μπορούν να ξεπλυθούν.
Το μειονέκτημα του σαπουνιού
Αν και τα σαπούνια είναι εξαιρετικά καθαριστικά, έχουν μειονεκτήματα. Ως άλατα ασθενών οξέων, μετατρέπονται από ανόργανα οξέα σε ελεύθερα λιπαρά οξέα:
Χ.Χ.3(CH2)16CO2-ΝΑ+ + HCl → CH3(CH2)16CO2Η + Να+ + Cl-
Αυτά τα λιπαρά οξέα είναι λιγότερο διαλυτά από τα άλατα νατρίου ή καλίου και σχηματίζουν ίζημα ή αφρό σαπουνιού. Εξαιτίας αυτού, τα σαπούνια είναι αναποτελεσματικά στο όξινο νερό. Επίσης, τα σαπούνια σχηματίζουν αδιάλυτα άλατα σε σκληρό νερό, όπως νερό που περιέχει μαγνήσιο, ασβέστιο ή σίδηρο.
2 Χ3(CH2)16CO2-ΝΑ+ + Mg2+ → [CH3(CH2)16CO2-]2Π.χ.2+ + 2 Να+
Τα αδιάλυτα άλατα σχηματίζουν δακτυλίους μπανιέρας, αφήνουν μεμβράνες που μειώνουν τη λάμψη των μαλλιών και γκρίζα / τραχιά υφάσματα μετά από επαναλαμβανόμενες πλύσεις. Συνθετικός απορρυπαντικα, ωστόσο, μπορεί να είναι διαλυτό σε όξινα και αλκαλικά διαλύματα και δεν σχηματίζει αδιάλυτα ιζήματα σε σκληρό νερό. Αλλά αυτή είναι μια διαφορετική ιστορία...
Πηγές
IUPAC. Περίληψη Χημικής Ορολογίας, 2η έκδοση. (το "Χρυσό Βιβλίο"). Συντάχθηκε από τον A. ΡΕ. McNaught και A. Γουίλκινσον. Blackwell Scientific Publications, Οξφόρδη (1997). Αρχειοθετημένα.
Klaus Schumann, Kurt Siekmann (2005). "Σαπούνια". Εγκυκλοπαίδεια Βιομηχανικής Χημείας της Ullmann. Weinheim: Wiley-VCH.
Οι Thorsten Bartels et al. (2005). "Λιπαντικά και λίπανση". Εγκυκλοπαίδεια Βιομηχανικής Χημείας της Ullmann. Weinheim: Wiley-VCH.