Szappanok és mosószerek a kémia hallgatói lexikon tanulási segédanyagaiban
A szappanok zsírsavak nátrium- vagy káliumsói. Ők a legrégebbi szintetikus úton előállított felületaktív anyagok és a modern mosó- és tisztítószerek elődei. Gyártásuk évezredek óta ismert. Felszíni és mosó hatásos vegyületekként nagy szerepet játszottak a személyes gondoskodásban és a mosószerek fejlesztésében. Hátrányaik miatt azonban nagyrészt más felületaktív anyagokkal helyettesítették őket.
Savak és bázisok a mindennapi életben
# Sav # bázis # semlegesítés # savasság # pH-érték # alkáli # vízkeménység
Szappankészítés
A zsírok fahammal történő forralása 4 évezreden át egy felületaktív vegyület - szappan - osztályt eredményezett. A fahamu vizes oldatban többek között lúgos sós káliumot (K 2 CO 3) tartalmaz. A zsírok elszappanosítása ma z-vel történik. B. nátrium- vagy kálium-hidroxiddal végrehajtva közepes és hosszabb lánc hosszúságú egyenes láncú monokarbonsavak, az úgynevezett zsírsavak nátrium- vagy káliumsói képződnek. Vizes oldatban a negatív töltésű zsírsavanionok (szappananionok) szabadok, így a szappant anionos felületaktív anyagnak nevezzük.
A szappanok tulajdonságai
A klasszikus felületaktív szappan nem nagyon alkalmas az emberi bőr tisztítására. Erős bázisok sóiként a szappanok lúgosan reagálnak gyenge savakkal, ezért irritálják a bőrt.
A zsírsavak nátriumsói, pl. B. Nátrium-sztearát - a sztearinsav sója, de mégis kemény szappannak használják kézmosáshoz.
A zsírsavak káliumsói lágyabb állagúak és lágy szappannak nevezik őket. Manapság padlók tisztítására vagy borotválkozó szappannak használják.
Felületaktív anyagként a szappanok elvileg alkalmasak mosószerként, de manapság ritkán használják erre a célra.
A modern mosószerek az egyszerű szappanok továbbfejlesztését jelentik. Mosási képességük nemcsak a benne lévő felületaktív vegyületek felületaktív hatásán alapul, hanem más összetevőkön is, például fehérítő rendszereken, enzimeken, optikai fehérítőkön és öblítőszereken. A modern mosószerek már nem pusztán tisztítószerek, hanem összetett "textil kondicionálók".
Történelmi
Az első nagy teljesítményű mosószert a 20. század elején gyártották, de jóval azelőtt testük és ruhájuk mosásához szappanokat használtak.
Kr. E. 2500-tól már a sumérok agyagtábláin. utasításokat és recepteket talál a szappanszerű oldatok zsírból és hamu előállításához.
Az egyiptomiak tudtak olyan szövetekről, amelyekkel a ruhaneműt tisztították. A zsírokat szódával (nátrium-karbonát) melegítették, és szappant kaptak.
A teutonok, gallok, görögök és rómaiak a szappant főleg ruhák mosására használták. Az ókori Rómában azonban a szappant kozmetikumként gyógynövényekkel és eszenciákkal keverve is használták.
A szappankészítés mestersége a középkorban virágzott.
Nagy fa edényekben állati zsír, pl. B. Marhahús faggyú, káliummal vagy szódával keverve magasabb hőmérsékleten, nagy fakanállal.
A kapott nyers szappanba akkor is a természetből nyert illatokat adtak. Ily módon illatosított szappant kaptak.
A 19. században a kézműves boltokban előállított szappan már nem volt elegendő az emberek szükségleteihez. Megkezdődött az ipari szappangyártás. Egy évszázaddal később a mosoda tisztítására szolgáló szappant szappanpor váltotta fel.
Megkezdődött a mosószerek szintetikus gyártása nagy mennyiségben. A mosószerek detergenciáját és egyéb tulajdonságait folyamatosan fejlesztik és fejlesztik.
Szappanok - anyagok csoportja
Az észterek vízzel való bontását bázikus anyagok hatása alatt szappanosításnak nevezzük.
Növényi vagy állati zsírok és olajok elszappanosításakor az alkohol-glicerint és a megfelelő zsírsavak sóit kapjuk. Mivel a legtöbb természetben előforduló zsír különböző zsírsavakat tartalmaz, a szappanosítás után különböző szappanok keverékei keletkeznek.
Tehát a szappanok nem meghatározott anyagok, hanem egy egész anyagcsoport. A szappanok gyakran kaphatók rokon káliumsók vagy közepes vagy nagyobb lánchosszúságú homológ zsírsavak nátriumsóinak keverékeként.
A szappanok hatása
A szappanok mosóhatása a szappananionok szerkezetén alapul. Poláros végük (karboxilátcsoport) negatív töltésű, és nem poláros töltés nélküli végük van, amely a többi zsírsavból áll. Ezek a szappananionok kölcsönhatásba lépnek a vízzel (2. ábra).
A víz egy dipólmolekula. A vízmolekulák közötti vonzerők hidrogénkötésekhez vezetnek, és meghatározzák a folyadék kohézióját. Ezért a víz mindig a lehető legkisebb felületet veszi fel. Felületi feszültsége van.
A felületi feszültség akadályozza a Mosási hatás tiszta víz, mivel a szennyező részecskék nem tudnak feloldódni. Ezt a felületi feszültséget most csökkentik a szappanoldat részecskéi.
Képlet példa egy szappanra
A szappananionok felhalmozódnak a víz felszínén, és "víz-ellenséges" végükkel behatolnak a határfelületbe. Ez csökkenti a vízmolekulák közötti erőket és a felületi feszültség csökken.
A szappananionok ezt a tulajdonságát interfaciális aktivitásnak nevezzük. Ez a felületaktivitás elsősorban a szöveteket és a szöveteket teszi nedvesíthetővé, ami a tisztítás elengedhetetlen előfeltétele.
A szappananionok víztaszító végei behatolnak a szennyező részecskékbe. Töltések keletkeznek a szennyező részecskék felületén, és taszítják egymást. A szennyeződés részecskéket szuszpenzióban tartják, és az öblítés során eltávolítják. Ezt a tulajdonságot mosási tevékenységnek hívják (3. ábra).
A szappanok előnyei
A szappanok olcsók és biológiailag lebonthatók. Ez nagy előny. Ezért használják a puha szappanokat a padlók tisztításához. Gyakran azonban kellemetlen szaguk van, és vízben rosszul oldódnak.
Ehhez képest sokkal több puha szappanra van szükség, mint egy modern szintetikus mosószer használatához. Ez magas szintű környezetszennyezéshez vezet.
A semleges szappant nagyon gyakran összekeverik a puha szappannal. A puha szappan vagy a szappan mindig lúgos, így a semleges szappan nem igazi szappan, hanem különféle szintetikus felületaktív anyagokból áll.
A modern szappantisztítók iparilag előállított semleges szappan és lágy szappan keverékei.
Alkalmasak linóleumpadlók, de PVC és sok kőpadló törlésére is. Tisztító hatásúak, és mivel egy ostya vékony, polírozható, selyem matt mészszappanos film (a tisztítóvízben lévő kalciumionokból és a szappanokból) a padlón marad, gondozó hatással is rendelkeznek. Ez a film csúszásgátló és antisztatikus. Ezért ideális PC-helyiségekben is. Míg sok viaszalapú padlóápolási termék (törlőviasz, önsugárzó emulzió) vastag rétegeket képez, amelyeket időről időre el kell távolítani, a szappantisztítók esetében ez nem így van.
A szappanok hátrányai
A modern mosószerek már nem tartalmazzák a szappanokat, működésüket más felületaktív anyagok veszik át.