Химическая формула жидкого мыла. Все о мыле с точки зрения химика

Какого только мыла нет сегодня! Разноцветное, яркое, красивое. Есть прозрачное, в котором заманчиво виднеются узоры или фруктики, разные изображения. Очень популярны виды для детей, которые выполнены в форме любимых мультяшных героев, и прочих персонажей. В общем, производители мыла стараются изо всех сил. Но что представляет собой этот продукт изнутри? Каков его химический состав, когда оно появилось и как его получают? Попробуем разобраться.

Химическая основа мыла

С точки зрения науки данный продукт представляет собой результат щелочного гидролиза масел или жиров. Впервые о том, что мыла и жиры имеют в своем составе что-то общее, догадался Мишель Шеврель, французский ученый-химик. Практически всю свою жизнь он посвятил изучению высших карбоновых кислот. Поэтому ему принадлежат заслуги теоретического объяснения состава жиров, а следовательно, и мыла.

Шеврель говорил, что если высший трехатомный спирт глицерин, содержащий три гидроксо-группы, прореагирует с кислотой, общая формула которой R-COOH, то в результате сформируются триглицериды - сложные эфиры кислот. Они и будут являться жирами. Если же реакцию проводить в щелочной среде, то образующийся продукт будет вступать во взаимодействие с NaOH (KOH) с образованием мыла.

Позже эти теоретические выводы были подкреплены опытами Бертло в лабораторных условиях. Обычно в состав разного мыла входят следующие компоненты:

• вода;
• нафтеновые кислоты;
• стеариновая;
• пальмитиновая;
• канифоль;
• или калия.

Поэтому химическая формула мыла условно записывается таким образом: R-COOMe, где R - это радикал, включающий от 8 до 20 и выше атомов углерода. Ме - это металл, щелочной или щелочноземельный.

Если говорить об обычном хозяйственном продукте, используемом для стирки белья, то формула мыла будет выглядеть примерно так: C 17 H 35 -COONa. В его состав входит:

• стеариновая кислота;
• едкий натр;
• канифоль;
• вода;
• иногда используют кокосовое масло.

В разных странах производство этого типа продукта происходит по-разному, поэтому чаще всего результат отличается по составу, по цвету, по качеству стирки. Таким образом, становится понятна сама формула мыла. Химия дает следующее определение данному продукту: это соли высших карбоновых кислот, включающие в состав щелочные или щелочноземельные металлы.

При этом следует указать, что по агрегатному состоянию, прозрачности, запаху и прочим органолептических параметрам продукты очень разнятся. Все зависит от химического состава и способа производства.

Формула жидкого мыла

Очень популярным в последнее время вариантом моющего средства являются жидкие продукты. Это удобно, кажется, что более щадящее для кожи рук и эстетично для полочки ванной комнаты. Поэтому жидкое мыло - один из самых распространенных видов этих солей. Чем отличаются они от твердых и почему такая разница в агрегатных состояниях?

Оказывается, все дело в катионе металла, который формирует соединение, а также в технологии производства. Формула мыла, которое является жидким, условно выглядит так: R-COOK. То есть в состав обязательно входят ионы калия. Соответственно, при производстве принимает участие гидроксид калия.

Основные характеристики таких продуктов:

• вязкость;
• гигроскопичность;
• тягучесть;
• прозрачность;
• лучшая растворимость.

Твердое мыло

Чтобы получить продукт в более традиционном агрегатном состоянии, нужно использовать при изготовлении натронную известь, или едкий натр. При этом следует указать, что если в состав входят ионы Na, то продукт получается твердый и никак иначе. Ионы лития чаще всего тоже формируют подобные мыла.

Таким образом, формула мыла приобретает несколько иной вид: R-COONa, R-COOLi. С химической точки зрения количественный состав и структура веществ при этом не меняется - мыло соответствует своей природе, являясь солями карбоновых кислот. Физические характеристики, органолептические свойства, внешний дизайн - это все подвластно изменить самому человеку, чем люди активно и занимаются.

Классификация

Можно обозначить две базы для разделения описываемых веществ на категории. Первый признак классификации - химическая основа при изготовлении. По данному критерию выделяют:

• ядровое мыло - жирных кислот не менее 60% в составе;
• полуядровое - около 30%;
• клеевое - не выше 47%.

Выбранной основой можно придать мылу совершенно различные варианты внешнего оформления. Можно сделать его мраморным, прозрачным, со встроенными внутрь украшениями и компонентами, цветным и матовым и так далее. Формула мыла также будет выражаться общим составом R-COOMe, однако в сам продукт часто входит еще канифоль и нафтеновые кислоты, а также сорбитол, ароматизаторы, красители, консерванты, пенообразователи и прочие соединения.

Второй признак классификации - это бытовое назначение. Так, выделяют три разновидности продукта.

1. Туалетное - используется в косметических целях для умывания, мытья тела. Должно обладать хорошей пенообразовательной способностью, быть мягким и не вызывать раздражения и сухости. Для этого жирные кислоты не должны понижаться за предел 72% в составе.
2. Специальное - используется в кожевенной, текстильной промышленности, медицине и так далее. Содержит особые технические добавки.
3. Хозяйственное - предназначено для мытья бытовых предметов, стирки белья, уборки и прочих бытовых нужд.

Формула мыла такого вида от предыдущего ничем не отличается, оно также может быть прозрачным, матовым, цветным и так далее. Соотношение компонентов меняется в зависимости от предназначения.

Производство в промышленности

Изготовление мыла в широких массовых масштабах осуществляется на специальных мыловаренных заводах. Там по заранее спланированным и расчерченным технологиям и дизайнам налажен выпуск огромного количества экземпляров продукта как твердого, так и жидкого плана. Основные технологические цепочки следующие:

• между кальцинированной содой и продуктами гидролиза жиров (карбоновыми кислотами);
• взаимодействие с или едким натром;
• щелочной гидролиз триглицеридов.

В любом случае можно получить разное мыло по своим физико-химическим свойствам.

История мыловарения

Известно, что о варке мыла люди знали более 6 тысяч лет тому назад, то есть еще до нашей эры. В Древнем Египте кипятили золу с добавлением жира и получали нужный продукт. Так продолжали действовать и будущие поколения несколько веков подряд.

В Европе производство мыла было слабо интенсивным, так как о чистоте своего тела никто не заботился, это считалось постыдным. И только с XVIII века мыловарение достигает своего расцвета. Придуманы новые упрощенные технологии производства, в мыло включаются ароматические масла и смягчающие добавки, оно становится более разнообразным и приятным в применении.

Изготовление своими руками

Как сделать мыло своими руками? Возможно ли это? Ответ однозначен: да, возможно. Сегодня многие люди сделали это своим домашним бизнесом и зарабатывают на этом очень неплохие деньги.

Если у вас есть творческая фантазия, креативность и нестандартность мышления, ловкие руки, желание и помещение для работы, то заняться изготовлением мыла вообще не составит труда.

Технология мыловарения в домашних условиях

Есть три основных способа приготовить продукт, не выходя из дома.

1. Закупить специальную готовую основу для производства. Это удобный, недорогой и быстрый в исполнении вариант, как сделать мыло своими руками. Данная основа потребует лишь вашей фантазии и добавки нужных ароматизаторов и красителей. Она пластичная и удобная в обращении, ей можно придать любую форму. Также при желании можно получить прозрачный продукт.
2. Приобрести готовое мыло без отдушек, красителей и ароматических добавок. Например, детское. Затем измельчить, растопить на водяной бане, и дальше действовать как в первом случае.
3. Варка с нуля. Самый опасный с точки зрения безопасности и трудоемкий процесс. Может быть осуществлен по любому из описанных промышленных методов. Однако следует помнить, что работать со щелочами следует крайне осторожно. И не в домашних условиях, а в специальном помещении.

Для того, что бы разобраться, как сварить мыло с нуля в домашних условиях, необходимо определится, какие же свойства вы хотите получить от вожделенного кусочка мыла. Будет ли это мыло для тела, или же шампунь-мыло, ожидаете мягкую мелкую пену или крупные мыльные пузыри, хотите сделать увлажняющее мыло, антисептическое или мыло скраб. От всего этого и будет зависеть состав мыла и свойства. В этой статье мы постараемся пошагово разобраться, как составить рецепт мыла.

Три кита мыла с нуля: щелочь, масло и вода

Напомним, для того, что бы приготовить мыло с нуля, достаточно трех компонентов: щелочь, вода, масло (жир). В качестве щелочи для твердых видов мыла используем каустическую соду NaOH, для жидкого мыла – едкий калий KOH. Ну, а для того, что бы разобраться, как выбрать масла для изготовления мыла с нуля, рекомендуем обратить внимание на наш раздел . Если кратко, то

• пышную пенку дают пальмоядровое и кокосовое масло, устойчивую пену создадут оливковое масло, масло сладкого миндаля и кукурузное
• увеличивают твердость мыла , а значит и время смыливания – все те же кокос и пальмоядровое масло
• увлажнит – олива, масло ши, масло сладкого миндаля и масло абрикосовой косточки.

Учимся составлять рецепт мыла с нуля

Метод изготовления мыла с нуля, процесс химический (химия мыла), а значит требующий серьезного подхода и точного расчета. Следовательно, необходим точный вес масла, от которого будет зависеть вес щелочи и воды. Сразу по технологии выбирайте те масла, которые хотите использовать в вашем мыле и их количество. Дальше, вам необходимо совместить воду и щелочь, а для этого нужно отмерить эти ингредиенты.

1. Как отмерить щелочь для составления рецепта мыла с нуля:

Формула для расчета количества щелочи:

Масса базового масла * число омыления * 95% = требуемое количество NaOH.

Если в составе несколько масел, то для определения веса щелочи, умножаем вес каждого масла на соответствующее число омыления, суммируем все произведения и полученный результат умножаем на 95 %:

((Вес масла1×Число омыления1) + (Вес масла2×Число омыления2) + (Вес масла3×Число омыления3)) × 95 % = Вес каустической соды

Число омыления

Омыление, это химическая реакция, благодаря которой, из смеси получится мыло, и щелочь полностью растворится в масле. Безусловно, что коэффициент омыления для разных масел варьируется.

Наименование масла (жира)	Число омыления (коэффициент)
Жожоба масло	0,066-0,069
Масло виноградных косточекКасторовое маслоМасло ши	0,128
Масло зародышей пшеницы	0,132
Авокадо масло	0,133
Льняное маслоОливковое маслоМасло персиковых косточек Подсолнечное масло	0,134
Масло абрикосовых косточекАрахисовое маслоТыквенных семечек масло	0,135
Масло грецкого орехаМасло сладкого миндаля	0,136
Какао маслоКунжутное масло	0,137
Пальмовое масло	0,141
Кокосовое масло	0,190
Шиповниковое масло	0,193
Молочный жир	0,255
Пчелиный воск	0,690

2. Как отмерить воду в мыло с нуля

Формула расчета воды в мыле с нуля

Вес масла, в граммах × 0,375 = Вес воды, в граммах

При использовании нескольких масел:

Сумма веса всех масел, в граммах × 0,375 = Вес воды, в граммах

3. Пример расчета количества каустической соды и воды в мыле с нуля

(Суммарный состав 1 кг масел)

Подставляем данные в формулу для расчета каустической соды:

((500×0,134) + (400×0,141) + (100×0,193)) × 95 % = 142,7×0,95 = 135,6 (г) – вес каустической соды на 1 кг масел.

Подставляем данные в формулу для расчета воды:

(500 + 400 + 100) × 0,375 = 375 (г) – вес воды на 1 кг масел.

Полученный рецепт:

Оливковое масло – 500 г

Пальмовое масло – 400 г

Шиповника масло – 100 г

Щелочь (каустическая сода) – 135,6 г

Вода (ледяная) – 375 г

Это наглядный пример, как работает мыльный калькулятор, просчитанный вручную.

Мыльный калькулятор

Создавая свой рецепт для мыла с нуля, вы можете воспользоваться существующими калькуляторами, где достаточно указать желаемые масла и их вес, а компьютер сам рассчитает нужное количество щелочи и воды. Т.е, в принципе, не нужно знать число омыления, этот коэффициент автоматически заложен в калькулятор. Примеры нескольких калькуляторов из интернета: , ., . Тут так же указывается на сколько сбалансирован ваш рецепт, зачастую на этот параметр лучше обращайте особое внимание.

Если же Вы доверяете только собственным подсчетам, то воспользуйтесь вышеприведенными формулами и коэффициентами.

XVI Региональная научно-практическая конференция

«Шаг в будущее» г. Усолье-Сибирское

Вазелин" href="/text/category/vazelin/" rel="bookmark">вазелино-ланолиновое мыло готовят так, берут 3,5 кг. вазелина и 1,5 кг. ланолина прибавляют их к 95 кг расплавленной мыльной массы. Применяется вазелино-ланолиновое мыло как смягчающее кожу средство. Также к медицинским мылам относится жидкое калиевое мыло, которое приготовляется из жидких растительных масел путём омыления их едким кали; содержание жирных кислот не менее 40%. Медицинское мыло, применяемое наружно в формах пластырей, мазей, паст, имеет терапевтическое значение в соответствии с влиянием прибавляемого к мылу действующего начала. Таково применение терпентинного мыла в форме мази при ревматизме.

К специальным видам мыла также принадлежат мыла, применяемые большей частью в текстильной, кожевенной, металлургической промышленности, в производстве инсектофунгицидов и т. д. специальные мыла известны главным образом в виде жидких, приготовляемых путём омыления жировой смеси натриевыми или калиевыми щелочами или их смесью.

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

Влияние состава мыла на кожу.

Сортов и марок мыла существует великое множество, и прежде чем выбрать самое подходящее, надо определить тип своей кожи.

Жирная кожа часто блестит из-за сильного пота - и жироотделения, на ней обычно крупные поры. Уже через 2 часа после умывания на приложенной к лицу салфетке жирная кожа оставляет пятна. Для такой кожи требуется мыло

с легким осушающим действием.

Сухая кожа тонкая и очень чувствительная к ветру и непогоде, а поры на ней мелкие и тонкие; она легко трескается, так как недостаточно эластична. Такой коже надо создавать максимальный комфорт и щадящий режим, лучше

использовать дорогие сорта мыла.

Нормальная кожа мягкая, гладкая, имеет поры среднего размера. Такая кожа как бы «светится», но не блестит. Тем не менее, нормальная кожа, как и любая другая, нуждается в бережном уходе.

Мыло, полученное из жирных кислот с короткой углеродной цепью (лауриновая и миристиновая) и из ненасыщенных жирных кислот с длинной углеродной цепью (олеиновая). Раздражает кожу. Не раздражает кожу мыло, полученное из насыщенных жирных кислот с длинной углеродной цепью (пальмитиновая и стеариновая). Щелочное и кислое мыло может вызвать раздражение кожи, обнажая ее, атаке микробов. Лучше использовать нейтральное мыло

Сырье для производства мыла

В качестве сырья для получения основного компонента мыла могут использоваться животные и растительные жиры, жирозаменители (синтетические жирные кислоты, канифоль, нафтеновые кислоты, талловое масло). Животные жиры – древнее и весьма ценное сырьё мыловаренной поверхности. Они содержат до 40 % насыщенных жирных кислот. Искусственные, то есть синтетические, жирные кислоты получают из парафина нефти каталитическим окислением кислородом воздуха. Молекула парафина при окислении разрывается в разных местах, и получается смесь кислот, которые затем разделяются на фракции. При производстве мыла используют в основном две фракции: С10-С16 и С17-С20. В хозяйственное мыло синтетические кислоты вводят в количестве 35-40 %.Для производства мыла применяют также нафтеновые кислоты, выделяемые при очистке нефтепродуктов (бензина, керосина и др.). С этой целью нефтепродукты обрабатываются раствором гидроксида натрия и получают водный раствор натриевых солей нафтеновых кислот (монокарбоновые кислоты ряда циклопентана и циклогексана). Этот раствор упаривают и обрабатывают поваренной солью, в результате чего на поверхность раствора всплывает мазеобразная масса тёмного цвета – мылонафт. Для очистки мылонафта обрабатывают серной кислотой, то есть вытесняют из солей сами нафтеновые кислоты. Этот нерастворимый в воде продукт называют асидолом, или асидолмылонафтом. Непосредственно из асидола можно изготавливать только жидкое или, в крайнем случае, мягкое мыло. Оно имеет нефтяной запах, но зато обладает бактерицидными свойствами.

В производстве мыла давно используют канифоль, которую получают при переработки живицы хвойных деревьев. Канифоль состоит из смеси смоляных кислот, содержащих в углеродной цепи около 20 атомов углерода. в состав хозяйственного мыла обычно вводят 12-15 % канифоли от массы жирных кислот, а в рецептуру туалетных мыл – не более 10 %. Введение канифоли в больших количествах делает мыло мягким и липким.

Технология приготовление мыла.

Получение мыла основано на реакции омыления - гидролиза сложных эфиров жирных кислот (то есть жиров) с щёлочами, в результате которого образуются соли щелочных металлов и спирты.

В специальных ёмкостях (варочных котлах) нагретые жиры омыляют едкой щёлочью (обычно каустической содой). В результате реакции в варочных котлах образуется однородная вязкая жидкость, густеющая при охлаждении - мыльный клей , состоящий из мыла и глицерина. Содержание жирных кислот в мыле, полученном непосредственно из мыльного клея обычно 40-60 %. Такой продукт имеет название «клеевого мыла ». Способ получения клеевого мыла принято называть «прямым методом».

«Косвенный метод» получения мыла заключается в дальнейшей обработке мыльного клея, который подвергают отсолке - обработке электролитами (растворами едкой щёлочи или хлористого натрия), в результате происходит расслоение жидкости: верхний слой, или мыльное ядро . Содержит не менее 60 % жирных кислот; нижний слой - подмыльный щёлок , раствор электролита с большим содержанием глицерина (также содержит загрязняющие компоненты, содержавшиеся в исходном сырье). Полученное в результате косвенного метода мыло носит название «ядрового ».

Высший сорт мыла - пилированное , получают при перетирании высушенного ядрового мыла на валиках пилирной машины. При этом в конечном продукте содержание жирных кислот повышается до 72-74 %, улучшается структура мыла, его устойчивость к усыханию, прогорканию и действию высоких температур при хранении. При использовании в качестве щёлочи каустической соды получают твердое натриевое мыло. Мягкое или даже жидкое калиевое мыло образуется, когда применяется каустический поташ.

А сейчас мы поговорим о технологии производства мыла. Для приготовления простого твердого мыла берут 2 кг едкого натра распускают в 8 кг. воды, доводят раствор до 25° С и вливают его в расплавленное и охлажденное до 50 ° С сало (сало должно быть несоленое и берется его 12 кг 800 гр на указанное количество воды и соли). Полученную жидкую смесь тщательно размешивают, пока вся масса не станет совершенно однородной, после чего разливают по деревянным ящикам, хорошо укутанным войлоком, и ставят в теплое сухое место. По истечении 4-5 дней масса затвердевает, и мыло готово.

Для получения хорошего туалетного мыла на каждые 100 г. свиного жира берут 5-20 г. кокосового масла. Необходимо следить, чтобы полученное мыло было нейтральное. С этой целью его насколько раз отсаливают и затем кипятят. После последней отсолки кипячение продолжается до тех пор, пока проба, взятая стеклянной палочкой на пластинку, не окажется вполне удовлетворительной, т. е. при сдавливании масса между пальцами получатся твердые пластинки, которые не должны ломаться.

Красящие вещества, употребляемые для подкраски туалетного мыла, могут быть весьма разнообразными. Главные условия, которым они должны удовлетворять: быть достаточно прочными, хорошо смешиваться с мылом и

не оказывать вредного влияния на кожу.

Красный цвет для прозрачного мыла получают при помощи фуксина и эозина; для непрозрачного мыла используют киноварь и сурик.

Желтый цвет мылу придает экстракт куркумы и пикриновая кислота.

Для получения мыла зеленого цвета применяют зеленый анилин или хромовую зеленую краску.

Коричневый цвет мыла образуется из светлой или темной коричневой анилиновой краски или жженого сахара. При изготовлении туалетного мыла особенно большую роль грает парфюмирование. Дело в том, что отдушка не только должна быть приятной, но и должна долго сохранять свой запах и даже, по возможности, улучшаться при лежании и сушке мыла. Поэтому при парфюмировании первый вопрос заключается в том, при какой температуре должно быть парфюмировано мыло. Затем, каково влияние щелочей на применяемые пахучие вещества. И, наконец, хорошо ли сохраняются в щелочах данные пахучие вещества.

Хорошее мыло имеет приятный, ненавязчивый запах за счет введенных в него парфюмерных добавок - отдушек. Специальные сорта мыла включают также антисептики (триклозан, хлогексидин, салициловую кислоту) и биологически активные вещества, в том числе полученные из природного сырья лекарственных растений.

Технология приготовление мыла в домашних условиях

Для того чтобы приготовить мыло в домашних условиях необходимо соблюдать следующую последовательность операций:

1. Наполнить стакан на ½ водой, поставить на треножник с металлической сеткой и вскипятить воду.

2. Налить в чашку для выпаривания касторовое масло и раствор гидроксида натрия.

3. Поставить чашку для выпаривания на стакан с кипящей водой и нагревать в течении 10-15 минут, перемешивая её содержимое стеклянной палочкой.

4. Добавить насыщенный раствор хлорида натрия и перемешать.

5. Чашку с содержимым охладить.

6. С помощью шпателя собрать мыло, слепить из него два кусочка размером с рисовое зернышко.

Ароматизировать полученное мыло можно с помощью растительных вытяжек, используя для этой цели такие растения: листья смородины, иголочки хвои, цветки календулы, ромашки.

Области применения мыла.

Кроме использования мыла в качестве моющего средства оно широко применяется при отбеливании тканей, в производстве косметических средств, для изготовления полировочных составов водоэмульсионных красок.

В быту, не говоря уже о промышленности, процессу мытья подвергают разные предметы и объекты. Загрязняющие вещества бывают самые разнообразные, но чаще всего они малорастворимые или нерастворимые в воде. Такие вещества, как правило, являются гидрофобными, поскольку водой не смачиваются и с водой не взаимодействуют. Поэтому нужны и различные моющие средства.

Если попытаться дать этому процессу определения, то мытьём можно назвать очистку загрязненной поверхности жидкостью, содержащей моющее вещество или систему моющих веществ. В качестве жидкости в быту используют главным образом воду. Хорошая моющая система должна выполнять двойную функцию: удалять загрязнение с очищаемой поверхности и переводить его в водный раствор. Значит, моющее средство также должно обладать двойной функцией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веществом и свойством переводить его в воду или водный раствор. Следовательно, молекула моющего вещества должна иметь гидрофобную и гидрофильную части. «Фобос» по-гречески означает страх. Боязнь. Значит, гидрофобный означает «боящийся, избегающий воду». «Филео» по-гречески – «люблю», гидрофильный – любящий, удерживающий воду. Гидрофобная часть молекулы моющего вещества обладает способностью взаимодействовать с поверхностью гидрофобного загрязняющего вещества. Гидрофильная часть моющего средства взаимодействует с водой, проникает в воду и увлекает за собой частицу загрязняющего вещества, присоединенную к гидрофобному концу.

Таким образом, моющие вещества должны обладать способностью, адсорбироваться на пограничной поверхности, то есть обладать поверхностно-активными веществами (ПАВ).

Соли тяжелых карбоновых кислот, например СН3(СН2)14СООNa, являются типичными поверхностно-активными веществами. Они содержат гидрофильную часть (в данном случае – карбоксильную группу) и гидрофобную часть (углеводородный радикал).

Практическая работа

«Секреты мыловарения».

Цель: изучить процесс омыления высших жирных кислот.

Изучив теорию, мы попробуем получить мыло на практике путем его варки кустарным способом.

Чтобы наше мыло было безопасным для здоровья, мы будем применять натуральное сырье.

В качестве оборудования и сырья используем:

· колба круглая плоскодонная вместимостью 1000 см3 ,

· стеклянная палочка,

· штатив с приспособлениями,

· спиртовка,

· фарфоровые стаканы вместимостью 500см3 и 200 см3 ,

· фарфоровая ложка,

· пинцет,

· весы технические,

· стакан стеклянный вместимостью 100см3,

· жир говяжий 70г,

· сало свиное 30г,

· спирт этиловый 20 мл,

· раствор Na2CO3,

· раствор NaCl 20% 200 мл,

· эвкалиптовое масло 2 капли, растворенное в спирте душистое вещество, лоскутки ткани размером 5X5 см,

· формочка для прессования мыла.

Ход работы : И так начнем с получения ядрового мыла высокого качества.

· Взвесим на технических весах 70 г. говяжьего и 30г свиного жира и поместим его в колбу емкостью 1000см3, закрепленную в штативе.

· Приготовим раствор кальцинированной соды Na2CO3(25 г Na2CO3+ 30 мл Н2О).

· В колбу прильем 20 мл этилового спирта. Он поможет растворению, контакту неполярного жира в полярной щелочи.

· Осторожно, при нагревании и перемешивании, прильем приготовленный раствор щелочи Na2CO3.

· Реакция омыления жира проходит только при нагревании. Признаком реакции является появление мыла.

· В полученную смесь выливаем 20% раствор NaCl и снова нагреваем смесь до полного отделения мыла.

· В отличие от горячей воды, в растворе поваренной соли мыло почти не растворяется. Поэтому при высаливании оно отделяется от раствора и всплывает.

· Дадим массе немного остыть, выделившейся слой мыла соберем ложкой на лоскут ткани, завернем его (работать нужно в резиновых перчатках!) и промоем в холодной воде.

· Слегка отжав, переложим его на другой лоскут ткани.

· Проверим рН мыла(нормальный уровень рН 6-7).у нас он был выше, поэтому мы мыло снова отсаливали и промывали водой.

Наш второй опыт будет заключаться в получении туалетного мыла.

Для получения туалетного мыла ядровое мыло измельчаем, разминаем. Затем в мыло добавляем 2 капли эвкалиптового масла (эфирное масло, жидкое, желтого цвета, антисептическое и противовоспалительное средство).

Изучение свойств мыла

Для изучения свойств мыла необходимо провести ряд опытов, подтверждающих его моющие свойства. Для этого следует:

1. В одну пробирку налить 5 мл дистиллированной воды, в другую – столько же водопроводной , поместить в каждую по кусочку мыла.

2. Закрыть пробками и встряхивать обе пробирки одновременно в течение нескольких секунд.

3. Поставить пробирки в штатив и с помощью секундомера определить, как долго пена остаётся в каждой пробирке. В пробирке с дистиллированной водой пена держится - 30 сек, а с водопроводной 10 сек.

4. Отметить вид содержимого каждой пробирки. Раствор стал мутным от мыла в двух пробирках.

5. С помощью универсальной индикаторной бумаги определить кислотность мыльного раствора. Мыльный раствор имеет слабощелочную среду.

6. Наличие глицерина в реакционной смеси можно обнаружить при помощи качественной реакции на многоатомные спирты, т. е. добавлением свежеприготовленного гидроксида меди. При добавлении гидроксида меди в пробирки, раствор стал ярко – синего цвета.

Выводы:

· мыло, полученное в домашних условиях, приятно пахнет, хорошо пенится и мылится, обладает антибактериальными свойствами и является экологически чистым;

· мыло имеет слабощелочную реакцию среды;

· дает характерную реакцию на содержание глицерина.

Литература:

1. Алексинский опыты по химии – М., 1995 г.

2. Богданова. Лабораторные работы. 8 – 11 кл.: Учеб. пособие для общеобразовательных учреждений. – М.: Астрель»: АСТ», 2001. – 112с.: ил.

3. Большая советская энциклопедия (в 30 томах). Гл. ред. . Изд. 3-е М., «Советская Энциклопедия». 1972.Т.17 Моршанск – Мятлик. 1974.616с.

4. Гроссе, Химия для любознательных – М., 1993 г.

5. Зиновьев жиров – М., 1990 г.

6. Селеменева в быту – http:// festival. 1 *****

7. Тоббин по мыловаренному производству – М 1991 г.

8. – Химия на досуге – М., 1996 г.

9. Шабанова деятельность учащихся – http:// festival. 1 *****

10. Щербакова проектов: организация деятельности по химии – http:// festival. 1 *****

11. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия / Авт. – сост. ; Худож. , . – М.: «Издательство АСТ»; 1999. – 448с.

Рецензия на спецкурс « Методика решения расчетных задач по химии для учащихся 10-11 класса » учителя химии Куликовой Н, С.

МОУ «Умыганская СОШ», с. Умыган, Тулунского района

Данная работа является частью программы по изучению органической химии тема «Жиры», элективного курса «Химия в повседневной жизни».

Изучить эту тему Валентина решила самостоятельно, так как ее заинтересовало, можно ли мыло получить в домашних условиях и получится ли оно такое, как продается в магазинах.

В этом проекте учитель уже выступает в роли консультанта. Зная это, можно отметить, что данная работа является продолжением непрерывного процесса формирования познавательных интересов, навыков исследовательской деятельности , развитию способности наблюдать и анализировать происходящее в ходе опытов явления, развитию умения практической деятельности и фиксированию результатов наблюдения, а затем по результатам делать необходимые выводы.

В работе представлены основные сведения о происхождении мыла, история мыловарения, состав, свойства, классификация мыла, сырье для его производства и области применения.

Изучение теоретической части дает возможность узнать, как сварить мыло в домашних условиях, чтобы оно было экологически чистым продуктом. Все эти аспекты отражены в данном исследовательском проекте.

А выбор этой темы способствует развитию практических навыков, развитию творчества.

Основной принцип выполнения работы – личная заинтересованность учащейся в получении химических знаний. Подобная заинтересованность возникла у Валентины за счет оригинальности идеи проекта и увлекательности полученных результатов.

Все разделы проекта связаны между собой, имеют преемственность на каждом этапе.

Работа реализует принцип развивающего обучения, направленный на получение новых знаний через исследовательскую деятельность, развивает практический навык исследовательской деятельности.

Но самый важный итог этого проекта состоит в том, что он способствует развитию любознательности, исследовательской мысли и устойчивого интереса к химии.

Руководитель проекта.

До изобретения мыла жир и грязь с кожи удаляли золой и мелким речным песком. Египтяне умывались смешанной с водой пастой на основе пчелиного воска. В Древнем Риме при мытье пользовались мелко истолченным мелом, пемзой, золой. Видимо, римлян не смущало, что при таких омовениях вместе с грязью можно было «соскоблить» и часть самой кожи. Заслуга в изобретении мыла принадлежит, вероятно, галльским племенам. По свидетельству Плиния Старшего, из сала и золы букового дерева галлы делали мазь, которую применяли для окрашивания волос и лечения кожных заболеваний. А во II веке ее стали использовать в качестве моющего средства.

Христианская религия считала мытье тела делом «греховодным». Многие «святые» были известны только тем, что всю свою жизнь не умывались. Но люди давно заметили вред и опасность для здоровья загрязнения кожи. Уже в 18 веке на Руси было налажено мыловарение, а в ряде европейских стран еще раньше.

Технология изготовления мыла из животных жиров складывалась на протяжении многих веков. Сначала составляется жировая смесь, которую расплавляют и омыляют – варят со щелочью. Для гидролиза жира в щелочной среде берется немного топленого свиного сала, около 10 мл этилового спирта и 10 мл раствора щелочи. Сюда же добавляют поваренную соль и нагревают полученную смесь. При этом образуются мыло и глицерин. Соль добавляют для осаждения глицерина и загрязнений. В мыльной массе образуется два слоя – ядро (чистое мыло) и подмыленный щелок.

Также получают мыло в промышленности.

Омыление жиров может протекать и в присутствии серной кислоты (кислотное омыление). При этом получаются глицерин и высшие карбоновые кислоты. Последние действием щелочи или соды переводят в мыла. Исходным сырьем для получения мыла служат растительные масла (подсолнечное, хлопковое и др.), животные жиры, а также гидроксид натрия или кальцинированная сода. Растительные масла предварительно подвергаются гидрогенизации, т. е. их превращают в твердые жиры. Применяются также заменители жиров - синтетические карбоновые жирные кислоты с большой молекулярной массой. Производство мыла требует больших количеств сырья, поэтому поставлена задача получения мыла из не пищевых продуктов. Необходимые для производства мыла карбоновые кислоты получают окислением парафина. Нейтрализацией кислот, содержащих от 9 до 15 углеродных атомов в молекуле, получают туалетное мыло, а из кислот, содержащих от 16 до 20 атома углерода, - хозяйственное мыло и мыло для технических целей.

Состав мыла

Обычные мыла состоят главным образом из смеси солей пальмитиновой, стеариновой и олеиновой кислот. Натриевые соли образуют твердые мыла, калиевые соли - жидкие мыла.

Мыло – натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот,
полученные в результате гидролиза жиров в щелочной среде

Строение мыла можно описать общей формулой:

R – COOМ

где R – углеводородный радикал, M – металл.

Преимущества мыла:

а) простота и удобство в использовании;

б) хорошо удаляет кожное сало

в) обладает антисептическими свойствами

Недостатки мыла и их устранение:

недостатки	способы устранения
1. Плохая моющая способность в жесткой воде, содержащей растворимые соли кальция и магния. Так как при этом выпадают в осадокнерастворимые в воде соли высших карбоновых кислот кальция и магния. Т.е. при этом требуется большой расход мыла.	1. В состав мыла вводят вещества-комплексообразователи, способствующие смягчению воды (натриевые соли этилендиамин-тетрауксусной кислоты - ЭДТК, ЭДТА, ДТПА).
2. В водных растворах мыло частично гидролизуется, т.е. взаимодействует с водой. При этом образуется определенное количество щелочи, которая способствует расщеплению кожного сала и его удалению. Калиевые соли высших карбоновых кислот (т.е. жидкое мыло) лучше растворяются в воде и поэтому обладают более сильным моющим действием. Но при этом оказывает вредное воздействие на кожу рук и тела. Это связано с тем, что верхний тончайший слой кожи имеет слабокислую реакцию (рН =5,5) и за счет этого препятствует проникновению болезнетворных бактерий в более глубокие слои кожи. Умывание мылом приводит к нарушению рН, (реакция становится слабощелочная), раскрываются поры кожи, что приводит к понижению естественной защитной реакции. При слишкомчастом использовании мыла кожа сохнет, иногда воспаляется.	2. Для уменьшения данного негативного воздействия в современные сорта мыла добавляют: - слабые кислоты (лимонная кислота, борная кислота, бензойная кислота и др.), которые нормализуют рН - крема, глицерин, вазелиновое масло, пальмовое масло, кокосовое масло, диэтаноламиды кокосового и пальмового масели т.д. для смягчения кожи и предотвращения попадания бактерий в поры кожи.

Эксперимент:

Возьмитечашку с водой. Поместите туда спичку так, чтобы она плавала на поверхности. Коснитесь заостренным концом мыла поверхности воды сбоку от спички. Спичка двигается в сторону от мыла. Это происходит потому, что поверхностное натяжение воды больше, чем мыльной. С разных сторон на спичку действуют разные силы – она движется в сторону от большей силы поверхностного натяжения. Поверхностный слой дистиллированной воды находится в натянутом состоянии подобно упругой пленке. При добавлении мыла и некоторых других растворимых в воде веществ поверхностное натяжение воды уменьшается. Мыло и другие моющие вещества относят к поверхностно-активным веществам (ПАВ). Они уменьшают поверхностное натяжение воды, усиливая тем самым моющие свойства воды

Строение мыла - стеарата натрия.

Видео-опыт «Выделение свободных жирных кислот из мыла»

Молекула стеарата натрия имеет длинный неполярный углеводородный радикал (обозначен волнистой линией) и небольшую полярную часть:

Молекулы ПАВ на пограничной поверхности располагаются так, что гидрофильные группы карбоксильных анионов направлены в воду, а углеводородные гидрофобные выталкиваются из нее. В результате поверхность воды покрывается частоколом из молекул ПАВ. Такая водная поверхность имеет меньшее поверхностное натяжение, что способствует быстрому и полному смачиванию загрязненных поверхностей. Уменьшая поверхность натяжения воды, мы увеличиваем ее смачивающую способность.

СМС (синтетические моющие средства) – натриевые соли сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты:

R – CH 2 – O – SO 2 – ONa

Как синтетическое мыло, так и мыло, получаемое из жиров, плохо моет в жесткой воде. Поэтому наряду с мылом из синтетических кислот производят моющие средства из других видов сырья, например из алкилсульфатов - солей сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты. В общем виде образование таких солей можно изобразить уравнениями:

Эти соли содержат в молекуле от 12 до 14 углеродных атомов и обладают очень хорошими моющими свойствами. Кальциевые и магниевые соли растворимы в воде, а потому такие мыла моют и в жесткой воде. Алкилсульфаты содержатся во многих стиральных порошках.

Синтетические моющие средства высвобождают сотни тысяч тонн пищевого сырья - растительных масел и жиров.

Эксперимент:

Можно сравнить мыла и СМС (стиральный порошок) проверив с помощью индикаторов, какая среда характерна для наших моющих средств.

При добавлении лакмуса в раствор мыла и в раствор СМС он приобретает синий цвет, а фенолфталеин – малиновый, то есть реакция среды щелочная. Кстати, если моющее средство предназначено для стирки хлопчатобумажных тканей, то реакция среды должна быть щелочной, а если для шелковых и шерстяных тканей – нейтральной.

А что происходит с мылом и СМС в жесткой воде?

Добавим в одну пробирку раствор мыла, а в другую раствор СМС, взболтаем их. Что вы наблюдаете? В эти же пробирки добавим хлорид кальция и взболтаем содержимое пробирок. Что вы наблюдаете теперь? Раствор СМС пенится, а в растворе мыла образуются нерастворимые соли:

2С 17 Н 35 СОО – + Са 2+ = Са(С 17 Н 35 СОО) 2 ↓

СМС образуют растворимые соли кальция, которые также обладают поверхностно-активными свойствами.

Использование чрезмерного количества этих средств приводит к загрязнению окружающей среды.

Многие ПАВ трудно поддаются биологическому разложению. Поступая со сточными водами в реки и озера, они загрязняют окружающую среду. В результате образуются целые горы пены в канализационных трубах, реках, озерах, куда попадают промышленные и бытовые стоки. Использование некоторых ПАВ приводит к гибели всех живых обитателей в воде. Почему раствор мыла, попадая в реку или озеро, быстро разлагается, а некоторые ПАВ нет? Дело в том, что мыла, полученные из жиров, содержат неразветвленные углеводородные цепи, которые разрушаются бактериями. В то же время в состав некоторых СМС входят алкилсульфаты или алкил(арил)сульфонаты с углеводородными цепями, имеющими разветвленное или ароматическое строение. Такие соединения бактерии «переварить» не могут. Поэтому при создании новых ПАВ необходимо учитывать не только их эффективность, но и способность к биологическому распаду – уничтожению некоторыми видами микроорганизмов.