Мыло его назначение и свойство. Химическая формула мыла. Производство мыла. Конвеер или ручная работа

Существует множество легенд, рассказывающих о том, как появилось мыло. Известно, что ещё шесть тысяч лет назад люди пользовались мылом, сделанным из животных жиров и растений. Для получения мыла смешивали животные жиры с золой. Конечно, за многие века состав мыла изменился значительно. Но основная функция мыла – очищать поверхность от грязи, осталась неизменной.

Точная дата появления мыла учёными не установлена. Но с тем, что мыло появилось очень давно, согласятся все.

Химический состав мыла

Прообразом современного мыла стал пепел вместе с жиром. При смешивании этих двух компонентов происходит химическая реакция, которая составляет основу мыловарения. В результате такой реакции и получают мыло. В современном мыловаренном производстве жир заменяют натуральными маслами, а золу – каустической содой. Соединяясь, масла и сода образуют массу, которая содержит большое количество пузырьков. Оболочка каждого пузырька состоит из воды. Частички грязи прилипают к пузырькам и легко смываются водой.

Химическую реакцию между золой или содой и жиром называют реакцией омыления. В основе мыловарения эта реакция лежит и в наше время. А химический состав мыла впервые был установлен французским химиком Мишелем Эженом Шеврёлем . Оказывается, мыло - это натриевая соль высшей жирной (карбоновой) кислоты.

Каждый из нас в детстве знал, что мыть руки с мылом необходимо для того, чтобы убить бактерии. Но оказывается, мыло не убивает бактерии, а только отделяет их от кожи рук. И они легко смываются водой. Мыло растворяет все вещества, налипшие на кожу.

Какие же процессы происходят при этом?

В состав современного натурального мыла входят натриевые и калиевые соли высших жирных кислот - пальмитиновой С 15 Н 31 -СООNа и стеариновой С 17 Н 35 -СООNа. Основой твёрдого мыла являются натриевые соли высших карбоновых кислот, а основой жидкого – калиевые соли этих кислот. Но так как производство натурального мыла требует большого количества натурального сырья, то это сырьё впоследствии успешно заменили поверхностно-активными веществами, получаемыми при переработке нефтепродуктов и угля. Так получили синтетическое мыло и различные современные моющие средства.

Физика и химия моечного процесса

Как же всё-таки мыло моет?

Моечный процесс довольно сложен как с физической, так и с химической точек зрения.

Химическая формула молекулы мыла СН3-(CH2)n-COONa. Известно, что гидрофильность – это способность вещества взаимодействовать с водой на молекулярном уровне. А гидрофобные вещества – это вещества, которые не могут взаимодействовать с водой. Так вот, группа COONa и обеспечивает гидрофильность молекулы мыла. Благодаря этой группе, мыло способно растворяться в воде. А СН3-(CH2)n – длинный углеводородистый радикал, который гидрофобен. В состав этого радикала могут входить до 12 атомов углерода.

Мыло, как и другие моющие средства, уменьшает поверхностное напряжение воды, улучшая доступ молекул мыла к поверхности, которая моется. Во время процесса мытья при контакте с водой на поверхности образуются мыльные пузырьки. Молекулы мыла ориентируются так, что гидрофильные группы COONa + направлены к полярным молекулам воды, то есть внутрь. Они остаются в воде. А гидрофобные СН3-(CH2)n направлены наверх, к неполярным частицам грязи. Грязь содержит жир. А жир – это соединение глицерина с теми же жирными кислотами. СН3-(CH2)n образует с частицами жира суспензию, которая легко удаляется вместе с водой.

По такому же сценарию действуют практически все моющие средства, в основе которых лежат поверхностно-активные вещества.

Не будет преувеличением сказать, что все мы каждый день используем мыло. Моющие свойства этого простого, но такого необходимого средства, берегут нас от заболеваний, позволяют содержать себя и свои вещи в чистоте. За счет чего действует мыло? Какие бывают его виды? Мы подробно ответим на эти вопросы.

Как работает мыло?

Моющие свойства этого средства гигиены основаны на простых химических законах. Мыло, вода, жир и масла состоят из молекул. Некоторые из них относятся к гидрофильным, а некоторые к гидрофобным. Первый тип — это молекулы, которые притягиваются к воде и хорошо с ней смешиваются, а второй - это молекулы, которые от нее отталкиваются и поэтому не смешиваются с водой. Гидрофильные и гидрофобные частицы не соединяются друг с другом. Кроме того, нужно вспомнить о полярных и неполярных молекулах. Первый тип хорошо растворяется в воде, а второй (к нему относятся жиры и масла) — плохо. Поэтому просто так руки, вымазанные после работы в гараже, не отмоешь.

Ежедневная битва с грязью

Вот поэтому в игру и должно вступить мыло. Моющие свойства этого средства проявляются за счет того, что у него молекула дифильна (двойственна). У нее два конца с разной полярностью: один гидрофильный, другой гидрофобный. Первый соединяется с водой, а второй - с загрязнениями. Последние чаще всего имеют в своем составе жир и масла. Таким образом, при намыливании мыло сначала вступает в реакцию с водой, затем с загрязнениями и помогает эффективно разбить их и смыть вместе с потоком воды.

Виды мыла

Сколько категорий этого средства вы можете вспомнить? Хозяйственное, туалетное и жидкое? На самом деле их гораздо больше. Вот примерный список, т. к. часто мнения насчет классификации отличаются:

Уборка в доме

Тонкости ухода за собой

Продолжаем нашу классификацию, но теперь перейдем к менее распространенным видам этого средства:

Не на каждый день

Есть довольно нестандартные разновидности мыла, с которыми мы встречаемся гораздо реже, чем с обычными. Например:

Особые потребности

• Медицинское. Похоже по действию на антибактериальное мыло. Моющие свойства такого варианта позволяют проводить дезинфекцию перед оперативными вмешательствами, предотвращают распространение кожных заболеваний. Некоторые разновидности содержат ланолин, который смягчает поврежденную кожу.
• За счет своего сильного очищающего действия многим помогает в борьбе с перхотью, а также другими широко распространенными кожными проблемами. Но довольно специфический запах продукта понравится не всем.

Твердое или жидкое?

Конвеер или ручная работа?

Массовое производство мыла стало возможным только в начале XX века. До этого были небольшие мануфактуры, которые изготовляли его для зажиточных граждан. Но большая часть населения варила его самостоятельно, используя базовые компоненты, которые можно было получить из собственного хозяйства — золу и жир животных.

Спустя многие годы средство, произведенное фабричным путем, окончательно вытеснило мыло ручной работы, или домашнее мыло. Но поскольку сегодня хенд-мейд становится все более популярным и люди становятся очень внимательными к тому, что входит в состав средств, которыми они пользуются, то это старое искусство активно возрождается.

Домашнее мыло

Ручная работа всегда может быть как просто хобби, так и бизнесом. Многие мастера начинают с изготовления мыла для своих нужд, а затем, отшлифовав свои навыки, переходят к его продаже. К тому же результат такого увлечения точно никогда не залежится и пригодится в хозяйстве.

Есть 3 способа изготовления мыла:

Горячо и холодно

Следует отметить, что при работе со щелочами нужно обращаться очень аккуратно, обязательно надевать перчатки, защитные очки и маску. В то время как к процессу изготовления мыла из основы или детского мыла можно на определенных этапах привлекать детей (под тщательным присмотром взрослых), при работе с едкими веществами нужно, наоборот, исключить вероятность того, что дети или домашние питомцы вас отвлекут.

При работе с нуля процесс таков:

1. Найдите рецепт, который вам подходит и тщательно отмерьте все компоненты. Обратите внимание, что нарушение пропорций может привести к очень неудачному результату — с плохим запахом, без нужной твердости, тусклого цвета и т. д.
2. Залейте щелок в воду (именно так, а не наоборот, иначе произойдет «извержение»).
3. Размешайте смесь и вставьте в нее термометр (она нагреется за счет химической реакции).
4. В другой емкости растопите воск, твердые и жидкие масла.
5. Когда обе смеси нагреются (или охладятся) до нужной температуры (она должна быть указана в рецепте), влейте щелочную смесь в жировую.
6. Тщательно их перемешайте до такого состояния, когда ложка оставляет след на поверхности будущего мыла.

А вот теперь есть два варианта, как продолжать работу. Первый — холодный способ. Залейте смесь в форму, закройте полотенцем и через 1-2 дня порежьте на куски, которым еще нужно будет «дозревать» 1-1,5 месяца.

Второй способ — горячий. Он состоит в том, что после смешивания щелочи и жира их варят на водяной бане или в духовке, при четко заданной температуре. При этом смесь регулярно помешивают, до того как она станет гелеобразной. Затем всыпают красители, ароматизаторы и другие добавки и разливают в формы. Через 1-2 дня мыло будет готово к применению.

Как самостоятельно сделать жидкое мыло?

Здесь тоже есть два варианта изготовления. Первый — это жидкое мыло на основе бруска обычного.

Процесс довольно прост:

• Нужно найти рецепт с уже рассчитанными пропорциями.
• Затем натереть мыло на терке (можно использовать смылки).
• Вскипятить небольшое количество воды и тщательно смешать ее с получившимися хлопьями.
• У вас получится моющий раствор, к которому нужно добавить глицерин, чтобы мыло не сушило руки.
• Затем можно влить эфирные масла, ароматизаторы и красители.
• Осталось только тщательно размещать раствор до получения однородной консистенции и разлить по баночкам.

Второй метод очень похож на изготовление обычного - тщательно отмериваются и смешиваются все ингредиенты, а потом варятся длительное время на водяной бане, в духовке или даже в мультиварке. Но за счет того, что на последнем этапе в мыльную пасту нужно добавить воду, она не загустеет, а останется в жидком виде.

Какое мыло лучше?

Как можно убедиться каждый раз при походе в магазин, выбор моющих средств огромен. Но изделия фабричного производства мало чем отличаются друг от друга и в основном справляются только с очищением кожи. Поэтому особую популярность приобретает продукция, в состав которой входят более дорогие компоненты натурального происхождения, которые помогают эффективно увлажнять кожу или решать другие задачи (например, деликатное очищение для чувствительной кожи и легкий антибактериальный эффект для кожи, склонной к прыщам). Такие средства можно найти у многих производителей, например «Спивакъ», Lush, Savonry и другие.

Первое мыло начали изготавливать еще более пяти тысяч лет назад. Первую мыльную продукцию делали из топленого сала и золы деревьев. Постепенно в состав начали добавлять другие компоненты, среди которых растительные масла и соки, китовый и говяжий жир, глина и другие.

Сегодня мыло представляет твердый кусок, крем или жидкий раствор, состоящий из молекул. Эти мыльные молекулы соединяются с неполярными веществами на коже, среди которых пыль, грязь, жир и пр. Кроме того, данные элементы соединяются и с полярными молекулами воды.

Таким образом, химический состав мыла является посредником между водой и загрязнениями. Молекулы грязи соединяются с водой и смываются с кожи. Давайте рассмотрим подробнее, из чего делают мыло разных видов. Это поможет узнать, как выбрать мыло, чтобы оно было настоящее, натуральное и самое безопасное.

Из чего делают современное мыло

Современное мыловарение и хим. состав мыльной продукции сильно отличаются от способов, которые применяли раньше. В основу продукта входят растворимые соли, получаемые за счет хим. соединения различных жирных кислот.

Также в состав промышленного мыла входят растительные масла и животный жир, красители и ароматизаторы, химические мылящие примеси и косметические добавки, глицерин и иногда ланолин.

После мыловарения на производстве получают хозяйственное твердое мыло. Но с добавлением различных косметических компонентов, отдушек и красителей изготавливают туалетное ароматное мыло. А чтобы получить из твердого жидкое мыло, к составу добавляют гидроксид калия.

Подобный состав далек от натурального и может вызвать раздражение на коже рук или других участков тела. Кроме того, подобные компоненты могут вызвать сильную аллергию, особенно у маленьких детей. Для чувствительной кожи лучше выбирать натуральный продукт, а для малышей — специальное детское жидкое мыло.

Если вы хотите найти безопасный продукт, обязательно проверяйте состав и наличие пометки ГОСТ. Мыло по ГОСТу изготавливают только из растительных компонентов, поэтому оно более безопасно и экологично. Давайте рассмотрим элементы, которые входят в хим. состав.

Компоненты в составе мыла

Хозяйственное мыло

Данное средство применяют для стирки одежды и мытья предметов быта. Не следует мыться таким мылом регулярно. Косметологи советуют иногда использовать данное изделие для восстановления волос и кожи.

В состав хозяйственного мыла входит большой объем щелочи и жирных кислот, а также вода. Изделие состоит только из этих трех компонентов. Благодаря такому составу оно имеет коричневый цвет и характерный запах.

Это настоящий натуральный антисептик, который эффективно убивает бактерии и дезинфицирует вещи, устраняет трудные пятна и старые загрязнения. Он подходит для борьбы с грибком и даже входит в состав некоторых лекарственных препаратов.

При выборе продукта смотрите на процент содержания кислотных и щелочных компонентов. Состав хозяйственного мыла разделяют по трем категориям: 65, 70 и 72%. Самым распространенным является 72% хозяйственное мыло.

Это чистый, безопасный и экологичный продукт, который не вызывает раздражения и аллергической реакции. Использование хозяйственного мыла 72% подходит даже для стирки детских вещей. Кроме того, оно хорошо подходит для дезинфекции детской ванны.

Отдавайте предпочтения настоящему хозяйственному мылу темного цвета. Если продукт светлый и обладает приятным запахом, значит, к составу добавили отдушки, что уменьшает натуральность и отбеливающие свойства. Не выбирайте жидкое хозяйственное мыло.

Оно включает токсичные и вредные поверхностно-активные вещества (ПАВ) и сильно отличается по составу от натурального аналога. Мы рассмотрели, как выбрать хозяйственное мыло, а далее узнаем подробнее о других видах мыльных изделий.

Дегтярное мыло

Это натуральный экологичный и качественный продукт со специфическим резким запахом. Он станет прекрасной и более доступной альтернативой многим дорогостоящим моющим средствам. Данное изделие содержит березовый деготь, который и образует сильный и неприятный запах. Однако именно деготь дает изделию антибактериальные и лечебные свойства.

Дегтярное мыло содержит 10% березового дегтя, остальной состав включает воду, жиры и щелочь. Деготь получают путем сухой перегонки древесной смолы. В результате изделие приобретает насыщенный темный цвет с голубоватым или зеленоватым оттенком. Это настоящий и безопасный продукт, который не вызывает аллергии и оказывает положительное воздействие.

Данный продукт помогает справиться с высыпаниями, слегка подсушивает и отшелушивает кожу, выравнивает цвет лица и восстанавливает кожные покровы, устраняет вредные бактерии, укрепляет волосяные луковицы и сужает сосуды.

Это действенное средство против перхоти и выпадения волос, грибка, молочницы, прыщей. Оно помогает при пролежнях и жирной коже, трещинах на пятках. Кроме того, такое изделие можно применять для стирки детского белья.

Кстати, вы можете сделать данный продукт в домашних условиях. Для этого берется натуральная мыльная основа, куда добавляют березовый деготь и эфирное масло мяты.

Антибактериальное мыло

Это распространенное моющее средство в больницах и общественных учреждениях. Данный продукт выпускают в жидком виде и выбирают для дезинфекции, устранения различных бактерий.

В состав антибактериального мыла входит триклозан либо триклокарбан. Это антимикробные элементы, которые нейтрализуют действие большинства микроорганизмов. Отметим, что они убивают и вредные, и полезные бактерии.

Триклозан и триклокарбан, которые содержатся в антибактериальном мыле, оставляют на поверхностях активные остатки. Поэтому защитное действие средства продолжается длительное время. Однако в повседневной жизни вы легко можете использовать обычное твердое мыло, так как оно дает тот же защитный эффект, если вы будете регулярно мыть руки.

Жидкое мыло

Жидкие средства действуют более мягко и реже вызывают аллергическую реакцию. Поэтому при изготовлении гипоаллергенного или детского моющего средства выбирают именно жидкую консистенцию. Кроме того, мыло для новорожденных выпускают тоже жидким. Оно легче в использовании и дозировании. Средство не раскисает в мыльнице и не раскалывается, как твердый мыльный брусок.

В состав жидкого мыла входят растительные и животные жиры, второстепенные вещества с мягкими свойствами, ароматизаторы и красители. Такое средство достаточно легко приготовить самостоятельно. Следуйте следующей инструкции:

• Приготовьте на водяной бане травяной отвар из ромашки, мяты либо мелиссы;
• Разбавьте кипяченой водой;
• Возьмите твердое детское мыло без запаха и натрите на мелкой терке;
• Полученную стружку положите в отвар и поставьте на слабый огонь;
• Растапливайте смесь до однородной консистенции, постоянно перемешивая;
• В остывшее мыльное средство добавьте глицерин и хорошо перемешайте;
• Затем в массу можно добавить дополнительные компоненты.

Жидкая масса на травяной основе получается нежной и мягкой. Она увлажняет и успокаивает кожу. Такому раствору можно придать любой цвет, запах и свойства. Для этого добавьте в охлажденный состав несколько капель эфирного масла, но учитывайте возможность аллергической реакции.

Кроме того, можно добавить пищевые или натуральные красители. Это может быть молоко, кофе, сок, мед и так далее. Но не переборщите с добавками! Не рекомендуется смешивать эфирные масла и ароматизаторы.

Как приготовить мыло ручной работы

Лучшее натуральное и экологичное мыло — изделие, приготовленное самостоятельно. Так вы будете уверены в содержимом и компонентах продукта. Наиболее легкий метод приготовления состоит в использовании готовой мыльной основы, которую можно купить в каждом магазине косметики. Кроме того, можно взять и классическое детское мыло.

Для приготовления измельчите мыло на терке или возьмите готовую жидкую мыльную основу. Разбавьте компоненты водой и поставьте на маленький огонь. Варите до однородной консистенции, регулярно помешивая.

Затем в состав мыла ручной работы добавляют эфирное масло. Используйте не более 5-7 капель на 100 грамм готовой основы. Либо можно взять оливковое или подсолнечное масло в объеме 1⁄3 чайной ложки на сто грамм.

Среди дополнительных добавок используют лепестки цветков, травяной отвар, кусочки фруктов. На сто грамм мыльного раствора кладут до трех чайных ложек меда или молотого кофе.

Кроме того, можно положить мелкие кусочки шоколада в расчете 2 грамма продукта на сто грамм раствора. Приготовленную жидкость разливают в емкости из пластика и ставят в холодное место до полного затвердевания. Домашнее мыло готово!

Омыление — это гидролиз сложных эфиров под действием щёлочи. При этом получается соль органической кислоты и спирт. Исторически это название пошло от процесса получения мыла — гидролиза жиров щёлоком, при котором получается смесь солей высших жирных кислот (собственно — мыло) и глицерин (трёхатомный спирт).
Соответственно омыление — это реакция сложного эфира со щелочью.

До изобретения мыла жир и грязь с кожи удаляли золой и мелким речным песком.Технология изготовления мыла из животных жиров складывалась на протяжении многих веков. Посмотрим, как можно приготовить мыло в химической лаборатории. 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. Также получают мыло в промышленности.

Состав мыла
Мыла – натриевые или калиевые соли высших карбоновых кислот (кислот, содержащих в своем составе более 10 атомов углерода), полученных в результате гидролиза жиров в щелочной среде (чаще всего из жиров, содержащих в составе стеариновую кислоту С 17 Н 35 СООН) — С 17 Н 35 СООNa – стеарат натрия.
Жир + щелочь = соли жирных кислот и глицерин.

Свойства мыла
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.

Молекулы, находящиеся на поверхности жидкости, имеют избыток потенциальной энергии и поэтому стремятся втянуться внутрь так, что при этом на поверхности остается минимальное количество молекул. За счет этого вдоль поверхности жидкости всегда действует сила, стремящаяся сократить поверхность. Это явление в физике получило название поверхностного натяжения жидкости.

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.

Секрет очищающего действия мыла

СМС (синтетические моющие средства) – натриевые соли синтетических кислот (сульфокислот, сложных эфиров высших спиртов и серной кислоты).
Рассмотрим свойства моющих веществ и сравним мыла и СМС (стирального порошка) . Для начала проверим, какая среда характерна для наших моющих средств. Как мы это сделаем?
С помощью индикаторов.
Будем использовать известные нам индикаторы – лакмус и фенолфталеин. При добавлении лакмуса в раствор мыла и в раствор СМС он приобретает синий цвет, а фенолфталеин – малиновый, то есть реакция среды щелочная.

А что происходит с мылом и СМС в жесткой воде? (понятно, почему мыловары не варят мыло на водопроводной воде, а используют отвары, дистиллированную воду, молоко и тд.)
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
А СМС образуют растворимые соли кальция, которые также обладают поверхностно-активными свойствами.
Использование чрезмерного количества этих средств приводит к загрязнению окружающей среды. Послушаем сообщение об экологических последствиях использования ПАВ.
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.

Строение мыла (химия мыла)

Мыла - это натриевые или калиевые соли высших жирных кислот (схема 1), гидролизующихся в водном растворе с образованием кислоты и щелочи.

Общая формула твердого мыла:

Cоли, образованные сильными основаниями щелочных металлов и слабыми карбоновыми кислотами, подвергаются гидролизу:

Образовавшаяся щелочь эмульгирует, частично разлагает жиры и освобождает таким образом прилипшую к ткани грязь. Карбоновые кислоты с водой образуют пену, которая захватывает частицы грязи. Калиевые соли по сравнению с натриевыми лучше растворимы в воде и поэтому обладают более сильным моющим свойством.

Гидрофобная часть мыла проникает в гидрофобное загрязняющее вещество, в результате поверхность каждой частицы загрязнения оказывается окруженной оболочкой гидрофильных групп. Они взаимодействуют с полярными молекулами воды. Благодаря этому ионы моющего средства вместе с загрязнением отрываются от поверхности ткани и переходят в водную среду. Так происходит очистка загрязненной поверхности моющим веществом.

Производство мыла состоит из двух стадий: химической и механической. На первой стадии (варка мыла) получают водный раствор натриевых (реже калиевых) солей, жирных кислот или их заменителей.

Получение высших карбоновых кислот при крекинге и окислении нефтепродуктов:

Получение натриевых солей:

СnHmCOOH + NaOH = СnHmCOONa + H2O.

Варку мыла заканчивают обработкой мыльного раствора (мыльного клея) избытком щелочи или раствором хлорида натрия. В результате этого на поверхность раствора всплывает концентрированный слой мыла, называемый ядром. Полученное мыло называют ядровым, а процесс его выделения из раствора - отсолкой или высаливанием.

Механическая обработка заключается в охлаждении и сушке, шлифовке, отделке и упаковке готовой продукции.

В результате мыловаренного процесса мы получаем самую разнообразную продукцию, с которой вы можете ознакомиться.

Производство хозяйственного мыла заканчивают на стадии высаливания, при этом происходит очистка мыла от белковых, красящих и механических примесей. Производство туалетного мыла проходит все стадии механической обработки. Наиболее важной из них является шлифовка, т.е. переведение ядрового мыла в раствор кипячением с горячей водой и повторным высаливанием. При этом мыло получается особо чистым и светлым.

Стиральные порошки могут:

• * раздражать дыхательные пути;
• * стимулировать проникновение в кожу ядовитых веществ;
• * вызывать аллергию и дерматит кожи.

Во всех этих случаях необходимо перейти на использование мыла, единственным недостатком которого является то, что оно сушит кожу.

Если мыло варилось из животных или растительных жиров, то из раствора после отделения ядра выделяют образующийся при омылении глицерин, который находит широкое применение: в производстве взрывчатых веществ и полимерных смол, как умягчитель ткани и кожи, при изготовлении парфюмерных, косметических и медицинских препаратов, в производстве кондитерских изделий.

В производстве мыла применяют нафтеновые кислоты, выделяемые при очистке нефтепродуктов (бензина, керосина). С этой целью нефтепродукты обрабатывают раствором гидроксида натрия и получают водный раствор натриевых солей нафтеновых кислот. Этот раствор упаривают и обрабатывают поваренной солью, в результате чего на поверхность раствора всплывает мазеобразная масса темного цвета - мылонафт. Для очистки мылонафта его обрабатывают серной кислотой. Этот нерастворимый в воде продукт называют асидолом или асидол-мылонафтом. Непосредственно из асидола изготовляют мыло.

Сырье для мыла

Общая информация по сырью, из которого производится мыло.

Животные жиры - древнее и 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 очистки 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 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.

Конечно же, сегодня важно применение самых разных растительных жиров, о них есть отдельная статья в разделе.

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

В быту 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.

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.

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).

Свойства мыл. Что такое мыло?

Мыла - соли высокомолекулярных жирных кислот. В технике мылами называют натриевые или калиевые соли высших жирных кислот, в молекулах которых содержится не менее 8 и не более 20 углеродных атомов, а также подобных им кислот нафтеновых и смоляных (канифоли); водные растворы таких солей обладают поверхностно-активными и моющими свойствами. Соли щёлочноземельных и тяжёлых металлов условно называют металлическими мылами; большинство из них не растворимо в воде.

В безводном состоянии натриевые и калиевые соли жирных кислот представляют собой твёрдые кристаллические вещества с toпл. 220о-270о. Безводные мыла, особенно калиевые, гигроскопичны; причём соли жирных непредельных кислот в большей степени гигроскопичны, чем соли предельных.

В горячей воде при температуре, близкой к точке кипения, мыла растворяются во всех отношениях; при средних комнатных температурах растворимость их ограничена и зависит от природы и состава кислот и щелочей.

Мыла, в состав которых входят в большом количестве соли высокомолекулярных твёрдых жирных кислот, в холодной воде плохо пенятся и обладают низкой моющей способностью,тогда как мыла из жидких масел, а также из твёрдых низкомолекулярных жирных кислот, например кокосового масла, хорошо моют при комнатной температуре. Мыла, являясь солями щелочных металлов и слабых органических кислот, при растворении в воде подвергаются гидролизу с образованием свободной щёлочи и кислот, а также кислых солей, которые для большинства жирных кислот представляют труднорастворимые осадки, сообщающие растворам мутность. Для солей различных жирных кислот гидролиз увеличивается с повышением их молекулярного веса, с уменьшением концентрации мыла и с увеличением температуры раствора. Вследствие гидролиза водные растворы даже нейтральных мыл имеют щелочную реакцию. Спирт подавляет гидролиз мыл.

Мыла в водных растворах находятся частью в состоянии истинного раствора, частью же в коллоидном полидисперсном состоянии, образуя сложную систему, состоящую из молекул и мицелл нейтрального мыла, его ионов и других продуктов гидролиза.

С уменьшением полярности растворителя, т.е. с переходом от воды к органическим жидкостям, например к спирту, коллоидные свойства растворов мыл уменьшаются. Растворимость мыл в метиловом и этиловом спирте значительно выше, чем в воде, причём в безводных спиртах мыло находится в состоянии истинного раствора. Концентрированные растворы мыл твёрдых жирных кислот в этиловом спирте, приготовленные при нагревании, дают при охлаждении твёрдые гели, чем пользуются в технике для приготовления так называемого твёрдого спирта.

В безводном эфире и бензине мыла почти нерастворимы. Растворимость кислых мыл в бензине и других углеводородных жидкостях значительно выше, чем нейтральных. Соли щелочноземельных металлов высших жирных кислот, а также соли тяжёлых металлов в воде нерастворимы. Металлические мыла растворяются в жирах, чем пользуются в производстве олиф, где эти мыла как катализаторы ускоряют процесс высыхания жирных масел.Растворимость мыл в минеральных маслах используется в технике при производстве консистентных смазок (солидолов).

Широкое применение мыл как моющих средств, смачивателей, эмульгаторов, пептизаторов, смазочных средств и активных понизителей твёрдости тел, например, при резании металлов, объясняется специфичным строением их молекул. Мыла являются типичными поверхностно-активными веществами.

мыло натриевая соль поташ

Как приготовить едкий натр и поташ

Чистота соды

Чем выше процент, тем чище сода. Чда - это не производитель, а квалификация. Есть еще ч - чистый, хч - химически чистый и осч - высшая очистка.

Гост у чда - 4328-77 (конечные цифры - это год принятия госта), и по анализу эта сода чда - 99%, но считается все равно не самой чистой. (У соды ч очистка 99,9%, у хч - 99,99%...).

Если нет готового едкого натра или калия, можно приготовить:

первый из кальцинированной или кристаллической соды и гашеной извести,

а второй-- из поташа и гашеной извести.

Едкий натр. На 1 кг кальцинированной соды, или на 2,85 кг кристаллической соды, берут 900 г гашеной извести. Приготовляют раствор соды крепостью при 30° С в 23° Б, для чего 1 кг соды растворяют в 4,5--4,6 л воды.

Раствор соды помещают в котел или соду сразу растворяют в котле для варки, нагревают жидкость до 60 С и небольшими порциями вливают смешанную с водой гашеную известь -- «известковое молоко». При этом раствор очень пенится и может перейти через край. Поэтому котел нужно загружать только на 2/3 его вместимости и во время варки усиленно размешивать жидкость.

Чем тщательнее будет размешана жидкость, тем лучше произойдет процесс превращения обыкновенной соды в каустическую (едкий натр).

Смесь нужно нагревать 40--60 мин, затем ей дают отстояться и прозрачный раствор сливают с осадка.* Прозрачная жидкость -- раствор едкого натра приблизительной крепости в 20°--21° Б, а в осадке остается часть нерастворившейся извести, остатки едкого натра, мел и другие примеси.По удалении прозрачного раствора к осадку можно прибавить воды,вскипятить несколько раз, дать отстояться и вновь слить прозрачную жидкость, которая также будет представлять собой раствор едкого натра, но значительно меньшей крепости.

При таком изготовлении едкого натра раствор получается в20°--21° Б. Если для омыления жира, из которого предполагают сделать мыло, нужна более крепкая щелочь, полученный раствор можно выпарить; по испарении воды раствор будет крепче. Если нужна щелочь меньшей крепости, раствор разбавляют водой.

При таком домашнем изготовлении едкого натра (каустической соды) из 1 кг кальцинированной соды получается 780--820 г каустической соды.

Выше указывалось, что кальцинированной соды нужно взять 1 кг, а кристаллической -- 2,85 кг. Разница между кальцинированной и кристаллической содой заключается в том, что в последней находится кристаллизационная вода.

Если кристаллическую соду прокалить, она с треском рассыпается и превращается в белый порошок, уже совершенно лишенный воды(кальцинированный).

Едкий калий. Едкий калий приготовляется по тому же способу, как и едкий натр.На 1 кг кальцинированного поташа берут 6,8--7 кг гашеной извести и10--11 л воды. Раствор поташа в воде нагревают, не доведя до кипения, и маленькими порциями добавляют в котел гашеную известь, смешанную с водой (известковое молоко). Жидкость все время усиленно размешивают и нагревание продолжают 40--60 мин. Затем смеси дают отстояться, сливают прозрачную жидкость, представляющую собой раствор едкого калия приблизительной крепости в 16--17° Б, а осадок опять обливают водой,нагревают до кипения, дают отстояться и прозрачную жидкость, представляющую собой значительно меньшей крепости раствор, сливают.

Поташ можно приготовить домашним образом -- извлечением его (выщелачиванием)из золы растений, из золы, получающейся при сжигании дров, и вообще из всякой древесной или растительной золы. Золу помещают в сосуд,имеющий в дне отверстие, слегка утрамбовывают и наливают на золу воду.Вода будет просачиваться через золу и вытекать из отверстия в дне в виде мутной жидкости, которую собирают в отдельный сосуд. Затем мокрую золу удаляют, насыпают свежей золы, которую обливают полученной мутной жидкостью из смоченной первой золы. Такую операцию повторяют до тех пор, пока одна и та же вода, пропущенная через несколько порций золы,не сделается густой. Густую жидкость пропускают для очистки от твердых частиц через редкую ткань и нагревают в глубокой железной сковороде до испарения воды.

По испарении воды на дне и стенках сковороды останется серая накипь,которую собирают в другой сосуд. Собранную накипь прокаливают при сильном огне на сковороде и получают белый порошок -- поташ.

Калиевую щелочь можно также приготовить из растительной или древесной золы следующим образом: просеянную через сито золу складывают кучами на утрамбованном земляном или каменном полу и обливают ее небольшим количеством воды, чтобы она сделалась влажной. Затем в кучах проделывают углубления, насыпают приблизительно 8--10% негашеной извести, наливают, все хорошо перемешивают и, когда известь вся погасится, ее обсыпают сверху золой. Охлажденную и хорошо перемешанную массу помещают в чан с двумя днищами, из которых верхнее имеет много мелких отверстий. На верхнее дно кладут кусок грубой холстины и насыпают смесь золы с известью. Между обоими днищами с одной стороны делают отверстие, в которое вставляют трубку для отвода воздуха, а в противоположной стороне приделывают кран для спуска щелока. На золу с известью наливают теплую воду, хорошо смешивают и дают отстояться 6--8часов. После этого через кран выпускают щелок, имеющий приблизительно крепость в 20--25° Б.

Второе обливание воды даст щелок крепостью в 8--10° Б, третье -- в 4--2° Б.