肥皂是生活中常見的一種日用化工品,我們洗手、洗衣服都離不開它。為什么它能夠去除污漬呢?
肥皂是脂肪酸金屬鹽的總稱。通式為RCOOM(RCOO為脂肪酸根,M為金屬離子,肥皂中的脂肪酸根的碳數(shù)一般為10-18,金屬離子主要是鈉離子、鉀離子等)。
以硬脂酸鈉為例,其化學(xué)式為C17H35COONa,結(jié)構(gòu)式如下圖所示:
圖 硬脂酸鈉的結(jié)構(gòu)
從硬脂酸鈉的結(jié)構(gòu)式中我們可以看出,它的一部分是極性羧基,易溶于水,親水而疏油,被稱為親水基;另一部分是非極性烴基,不溶于水而溶于油,親油而疏水,稱為疏水基。當(dāng)硬脂酸鈉溶于水時,硬脂酸鈉中親水的羧基部分進入水分子中,而疏水的烴基部分則被排斥于水外,形成了定向排列。在空氣與水的界面上,硬脂酸根圍住空氣的分子形成肥皂泡沫,之前不溶于水的分子在肥皂的作用下溶于肥皂泡沫中,從而達到洗滌污漬的效果。
在我國,肥皂出現(xiàn)得非常早,據(jù)唐代孫思邈的《千金要方》和《千金翼方》記載,將豬胰腺的污血洗凈,撕除脂肪后研磨成糊狀,再加入豆粉、香料等,均勻混合后,經(jīng)過自然干燥制作成塊,稱“胰子”。在胰子的制作過程中,由于將豬胰研磨,增強了胰腺中所含的消化酶的滲出,混入的豆粉中含有皂甙和卵磷脂,卵磷脂有增強起泡力和乳化力的作用,不但加強了洗滌能力,而且能滋潤皮膚,所以胰子是當(dāng)時一種較為優(yōu)質(zhì)的洗滌劑。然而,由于獲得大量豬胰腺非常困難,所以這種“肥皂”未能廣泛普及,只在少數(shù)上層貴族中使用。而隨著時代的不斷進步,肥皂所使用的原材料也越來越多。下面,我們在化學(xué)實驗室中模擬一種工業(yè)制肥皂的過程。
第一步:量取20 mL橄欖油于干燥的蒸發(fā)皿中,加入12mL,攪拌均勻,再加入9mL30%的氫氧化鈉溶液。將蒸發(fā)皿置于鐵架臺上,加熱,用玻璃棒不斷攪拌,混合物逐漸變?yōu)榈S色的糊狀。
第二步:在燒杯中加入少量蒸餾水,取一滴混合物于燒杯中,若在液體表面不再形成油滴,則皂化反應(yīng)基本完成。把盛有混合物的蒸發(fā)皿放入冷水中冷卻,再加入15 mL高溫蒸餾水,再次放在冷水中冷卻,然后加入25 mL飽和氯化鈉溶液進行鹽析(鹽析一般是指向溶液中加入無機鹽,使某種物質(zhì)溶解度降低而析出的過程。向皂化反應(yīng)完成后的溶液中加入氯化鈉可以分離出脂肪酸鈉。)充分?jǐn)嚢琛?/p>
第三步:用紗布濾出固態(tài)物質(zhì),倒入已準(zhǔn)備的模具中,冷卻,干燥。
上述制作而成的橄欖油肥皂軟而白,泡沫較少且細(xì)致,不干澀。若想改善橄欖油肥皂泡沫少、硬度不夠,可以加入一些其它油脂,如:棕櫚油、椰子油、豬油、牛脂可增加肥皂硬度,椰子油、棕櫚核油可使泡沫增多。
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